DE102018130503A1

DE102018130503A1 - Arrangement for protecting an electrical energy store in a motor vehicle

Info

Publication number: DE102018130503A1
Application number: DE102018130503.6A
Authority: DE
Inventors: Johannes Hasselbach
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2018-11-30
Filing date: 2018-11-30
Publication date: 2020-06-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abstützanordnung zum Aufprallschutz für einen Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug, umfassend:- einen Energiespeicher, insbesondere einen Hochvoltspeicher;- eine Fahrzeugkarosserie oder ein Teil dieser mit einem im Kraftfahrzeug über dem Energiespeicher angeordneten Fahrzeugbodenabschnitt, in den ein in der Fahrzeugkarosserie ausgebildeter Lastpfad mündet; und- ein oder mehrere zwischen dem Energiespeicher und dem Fahrzeugbodenabschnitt angeordnete, sich entlang des Fahrzeugbodenabschnitts erstreckende längliche steife Abstützprofile, die in jeweils zugehörige längliche Einbuchtungen des Fahrzeugbodenabschnitts eintauchen, wobei die Einbuchtungen auf der vom Energiespeicher abgewandten Seite des Fahrzeugbodenabschnitts lokale Erhöhungen bilden,- wobei mindestens eines der Abstützprofile zur Abstützung des Lastpfades als dessen Teil oder eine im Wesentlichen parallele und/oder unmittelbare Fortsetzung entlang des Fahrzeugbodenabschnitts ausgebildet ist und insbesondere außerhalb einer mittigen Fahrzeugbodenlängsachse oder diese kreuzend verläuft.The invention relates to a support arrangement for impact protection for an energy store for a motor vehicle, comprising: an energy store, in particular a high-voltage store; a vehicle body or part thereof with a vehicle floor section arranged in the motor vehicle above the energy store, into which a load path formed in the vehicle body opens ; and one or more elongated rigid support profiles arranged between the energy store and the vehicle floor section and extending along the vehicle floor section, which plunge into the corresponding elongated indentations of the vehicle floor section, the indentations forming local elevations on the side of the vehicle floor section facing away from the energy store, wherein at least one of the support profiles for supporting the load path as its part or an essentially parallel and / or direct continuation along the vehicle floor section is formed and in particular extends outside a central vehicle floor longitudinal axis or crosses it.

Description

Technisches GebietTechnical field

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Schutz eines elektrischen Energiespeichers, insbesondere eines Hochvoltspeichers, in einem Kraftfahrzeug, wie z. B. einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug. Insbesondere richtet sich die Erfindung auf Schutzmaßnahmen gegen eine mechanische Beschädigung und elektrische Kontaktierung elektrischer Speicherzellen und stromführender Elemente des Energiespeichers im Falle eines Unfalls.The invention relates to an arrangement for protecting an electrical energy store, in particular a high-voltage store, in a motor vehicle, such as. B. a hybrid or electric vehicle. In particular, the invention is directed to protective measures against mechanical damage and electrical contacting of electrical storage cells and current-carrying elements of the energy store in the event of an accident.

Technischer HintergrundTechnical background

Elektrische Energiespeicher, wie z.B. Hochvoltspeicher (HVS), aus mehreren elektrisch miteinander verschalteten und zu kompakten Modulen und Modulreihen zusammengefassten elektrischen Speicherzellen werden in Kraftfahrzeugen mit elektrischem Antrieb, wie Hybrid- oder Elektrofahrzeugen, als Quellen elektrischer Antriebsenergie verwendet. Eine bekannte Einbaulage eines Energiespeichers ist beispielsweise in Form eines großflächigen Flachspeichers, der sich unter dem Fahrzeugboden im Bereich der Fahrgastzelle erstreckt.Electrical energy storage, e.g. High-voltage storage (HVS), consisting of several electrical storage cells that are electrically interconnected and combined to form compact modules and module rows, are used as sources of electrical drive energy in motor vehicles with electrical drive, such as hybrid or electric vehicles. A known installation position of an energy store is, for example, in the form of a large flat store which extends under the vehicle floor in the area of the passenger compartment.

Eine Verformung eines über dem Energiespeicher liegenden, den Fahrzeugboden bildenden Karosserieteils bei einem Unfall, die zu einer mechanischen Beschädigung oder einer elektrischen Kontaktierung der elektrischen Speicherzellen durch die Karosserie führen würde, muss weitgehend verhindert werden. Jedoch sind aussteifenden Karosseriestrukturen unmittelbar über dem Flachspeicher durch deren insgesamt zu minimierende vertikale Abmessung (z-Maßkette) Grenzen gesetzt, damit eine erforderliche Speicherhöhe und zugleich eine möglichst geringe Fahrzeughöhe und -Masse sowie eine im Hinblick auf die Ergonomie und Insassenkomfort erforderliche Fahrzeugbodenlage erreicht sein können. Zudem ist für die HVS-Montage in der Regel eine sogenannte Fügeumluft zwischen dem HVS und dem Fahrzeugboden einzuhalten.A deformation of a body part lying above the energy store and forming the vehicle floor in the event of an accident, which would lead to mechanical damage or electrical contacting of the electrical storage cells by the body, must be largely prevented. However, stiffening body structures directly above the flat storage are limited by their overall minimized vertical dimension (z dimension chain), so that a required storage height and at the same time the lowest possible vehicle height and mass as well as a vehicle floor position required in terms of ergonomics and occupant comfort can be achieved . In addition, a so-called joint air circulation between the HVS and the vehicle floor must generally be observed for HVS assembly.

Daher schlägt beispielsweise DE 10 2012 203 892 A1 vor, zur Erhöhung einer Gesamtsteifigkeit der Fahrzeugkarosserie einen in Fahrzeugquerrichtung mittig unter einer Bodenstruktur der Karosserie im Bereich der Fahrgastzelle angebrachten Energie- bzw. Hochvoltspeicher als ein tragendes Karosseriebauteil auszubilden. Spezifisch werden für den Energiespeicher tragende Gehäusewände mit einem in Fahrzeugquerrichtung mittig verlaufenden Längssteg beschrieben, der sich im Inneren des Energiespeichers über dessen gesamte Höhe und Länge erstreckt. Zur Vermeidung unerwünschter Schwingungen des schweren Energiespeichers wird der Längssteg an einem W-förmigen Stegblech angebunden, das oberhalb des Längsstegs in einer in Fahrzeugquerrichtung mittigen kleinen Ausbuchtung der Bodenstruktur verläuft. Durch das steife Gehäuse des Hochvoltspeichers zusammen mit dem Längssteg wird eine homogene Lastableitung für verschiedene Unfallarten gewährleistet.Therefore, for example, beats DE 10 2012 203 892 A1 propose, in order to increase the overall rigidity of the vehicle body, to design an energy or high-voltage battery, which is attached centrally in the transverse direction of the vehicle under a floor structure of the body in the area of the passenger compartment, as a load-bearing body component. Housing walls carrying the energy store are described specifically with a longitudinal web running centrally in the transverse direction of the vehicle, which extends in the interior of the energy store over its entire height and length. In order to avoid undesirable vibrations of the heavy energy store, the longitudinal web is connected to a W-shaped web plate, which runs above the longitudinal web in a small bulge in the floor structure that is centered in the transverse direction of the vehicle. The rigid housing of the high-voltage battery together with the longitudinal web ensures homogeneous load transfer for different types of accidents.

Andererseits ist es zu einer gezielten Kraftaufnahme beispielsweise für einen Frontalaufprall bekannt, in der Fahrzeugkarosserie zwei obere Längs-Lastpfade jeweils deutlich abseits der mittigen Fahrzeuglängsachse vorzusehen, die im Vorderwagen z. B. als Motorlängsträger in einem vertikalen Versatz nach unten in den Fahrzeugboden hinein vor dem darunter angeordneten Flachspeicher laufen. Zudem wird z. B. bei einem Frontalaufprall typischerweise über einen unteren Längs-Lastpfad und über die Vorderachse ebenfalls eine Last von vorne in den Bodenbereich eingeleitet. Bei einer derartigen Lasteinleitung aus dem Vorderwagen kann allerdings ein Risiko bestehen, dass der Energiespeicher bei einem Unfall durch die Rohkarosserie von vorne und von oben beaufschlagt wird. Schutzmaßnahmen für die gegen Beaufschlagung sensitiven elektrischen Speicherzellen im HVS benötigen einen zusätzlichen z-Bauraum; versteifende Zusatz-Strukturen führen zudem zu einem Mehrgewicht. Beides ist aber im Kraftfahrzeug zu minimieren.On the other hand, it is known for a targeted force absorption, for example for a frontal impact, to provide two upper longitudinal load paths in the vehicle body, each clearly apart from the central longitudinal axis of the vehicle, which in the front end, for. B. run as a motor side member in a vertical offset down into the vehicle floor in front of the flat storage arranged below. In addition, z. B. in a frontal impact typically via a lower longitudinal load path and the front axle also a load from the front into the floor area. With such a load introduction from the front end, however, there can be a risk that the energy storage device is acted upon from the front and from above by the body shell in the event of an accident. Protective measures for the electrical storage cells in the HVS which are sensitive to exposure require an additional z installation space; stiffening additional structures also lead to additional weight. However, both must be minimized in the motor vehicle.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zum Schutz eines Energiespeichers, insbesondere eines Hochvoltspeichers, in einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug, bereitzustellen, die einen effektiven Schutz des Energiespeichers vor Beschädigung im Falle eines Unfalls bei gleichzeitiger Einhaltung vorbestimmter Anforderungen an die vertikale Maßkette und/oder die Ergonomie und den Insassenkomfort bietet.It is an object of the present invention to provide an arrangement for protecting an energy store, in particular a high-voltage store, in a motor vehicle, in particular a hybrid or electric vehicle, which provides effective protection of the energy store against damage in the event of an accident while at the same time complying with predetermined requirements vertical dimensional chain and / or the ergonomics and occupant comfort.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird durch eine Abstützanordnung gemäß Anspruch 1 sowie ein entsprechendes Kraftfahrzeug gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst. Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Alle in den Ansprüchen und der Beschreibung für die Abstützanordnung genannten weiterführenden Merkmale und Wirkungen gelten auch in Bezug auf das Kraftfahrzeug, wie auch umgekehrt.This object is achieved by a support arrangement according to claim 1 and a corresponding motor vehicle according to the independent claims. Further configurations are specified in the dependent claims. All further features and effects mentioned in the claims and the description for the support arrangement also apply to the motor vehicle, and vice versa.

Gemäß einem ersten Aspekt ist eine Abstützanordnung zum Aufprallschutz eines Energiespeichers, insbesondere eines Hochvoltspeichers, für ein Kraftfahrzeug, beispielsweise für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug zu dessen Versorgung mit Antriebsenergie, vorgesehen. Die Abstützanordnung umfasst erstens einen Energiespeicher, insbesondere einen Hochvoltspeicher. Ferner umfasst die Abstützanordnung eine Fahrzeugkarosserie oder ein Teil dieser mit einem im Kraftfahrzeug in vertikaler Richtung (in einem gängigen Fahrzeugkoordinatensystem auch z-Richtung genannt) über dem Energiespeicher angeordneten Fahrzeugbodenabschnitt, in den ein in der Fahrzeugkarosserie zur gerichteten Kraftaufnahme im Falle eines Unfalls ausgebildeter Lastpfad mündet. Ferner umfasst die Abstützanordnung ein oder mehrere sich entlang des Fahrzeugbodenabschnitts erstreckende längliche steife Abstützprofile, die zwischen dem Energiespeicher und dem sich oberhalb von diesem erstreckenden Fahrzeugbodenabschnitt (insbesondere auf, unter oder in einem Deckel des Energiespeichers) angeordnet sind und jeweils in eine zugehörige längliche Einbuchtung, insbesondere Verprägung, des Fahrzeugbodenabschnitts eintauchen, wobei die Einbuchtungen auf der vom Energiespeicher abgewandten Seite des Fahrzeugbodenabschnitts lokale Erhöhungen bilden.According to a first aspect, a support arrangement for impact protection of an energy store, in particular a high-voltage store, is provided for a motor vehicle, for example for a hybrid or electric vehicle to supply it with drive energy. The support arrangement firstly comprises an energy store, in particular a high-voltage store. Furthermore, the Support arrangement a vehicle body or a part thereof with a vehicle floor section arranged in the motor vehicle in the vertical direction (also called z-direction in a common vehicle coordinate system) above the energy store, into which a load path formed in the vehicle body for directional force absorption in the event of an accident opens. Furthermore, the support arrangement comprises one or more elongate rigid support profiles extending along the vehicle floor section, which are arranged between the energy store and the vehicle floor section extending above it (in particular on, under or in a cover of the energy store) and each in an associated elongated indentation, Immerse in particular embossing of the vehicle floor section, the indentations forming local elevations on the side of the vehicle floor section facing away from the energy store.

Mindestens eines dieser Abstützprofile ist zur Abstützung des genannten Lastpfades als dessen Teil oder eine im Wesentlichen parallele und/oder unmittelbare Fortsetzung entlang des Fahrzeugbodenabschnitts ausgebildet. Der Lastpfad kann z. B. als ein oberer oder unterer Längs-Lastpfad (beispielsweise kommend aus dem Vorderwagen und daher nachfolgend Vorderwagen-Lastpfad genannt) ausgebildet sein. Insbesondere kann das genannte mindestens eine Abstützprofil außerhalb einer mittigen Fahrzeugbodenlängsachse oder diese kreuzend verlaufen, wobei die mittige Fahrzeugbodenlängsachse im Kraftfahrzeug vertikal unter einer mittigen Fahrzeuglängsachse parallel zu dieser verläuft.. (Hierin bedeutet „im Wesentlichen“ insbesondere eine herstellungs- oder konstruktionsbedingte mögliche Abweichung von bis zu etwa 10 bis 20 % von betreffenden Raumrichtungen, Abmessungen oder Anteilen.) Neben dem mindestens einen zur Abstützung eines Lastpfades ausgebildeten Abstützprofil kann die Abstützanordnung - muss jedoch nicht - noch weitere, zusätzliche Abstützprofile der oben allgemeiner angegebenen Art aufweisen.At least one of these support profiles is designed to support the load path as part of it or an essentially parallel and / or direct continuation along the vehicle floor section. The load path can e.g. B. as an upper or lower longitudinal load path (for example coming from the front end and therefore called front end load path). In particular, the at least one support profile mentioned can run outside a central vehicle floor longitudinal axis or cross it, the central vehicle floor longitudinal axis in the motor vehicle running vertically below a central vehicle longitudinal axis parallel to this about 10 to 20% of the relevant spatial directions, dimensions or proportions.) In addition to the at least one support profile designed to support a load path, the support arrangement can - but need not - have further, additional support profiles of the type generally specified above.

Das mindestens eine zur Abstützung eines Lastpfades ausgebildete Abstützprofil ist also ausgebildet und in Bezug auf den Fahrzeugbodenabschnitt angeordnet, so dass es die über den jeweiligen in der Fahrzeugkarosserie vorgesehenen Lastpfad (auch Unfalllastpfad oder Crashlastpfad genannt) in den Fahrzeugbodenabschnitt bei einem Unfall eingeleitete Beaufschlagung der (Roh-)Karosserie gezielt abstützt, d. h. die Aufprallkräfte, die bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs den Weg über den betreffenden Lastpfad nehmen, an der Stelle und in der Richtung robust auffängt, an/in der sie in den Fahrzeugbodenabschnitt eingeleitet werden. Dadurch kann insbesondere eine Verbiegung oder ein Ausknicken des Fahrzeugbodenabschnitts, die den darunter liegenden Energiespeicher beschädigen könnten, gezielt und damit am effektivsten verhindert werden. Anders als im obigen Stand der Technik folgen die Positionierung und die Geometrie eines solchen Abstützprofils somit nicht einfach dem Verlauf einer internen Versteifungsstruktur des Energiespeichers (wie einem mittigen Längssteg) und auch nicht zwangsläufig dem Verlauf einer mittigen Fahrzeubodenglängsachse, sondern einer spezifischeren durch den Lastpfad vorgegebenen Richtung.The at least one support profile designed to support a load path is thus designed and arranged in relation to the vehicle floor section so that it acts upon the (raw) in the vehicle floor section in the event of an accident via the respective load path provided in the vehicle body (also called accident load path or crash load path) -) supports the body specifically, d. H. the impact forces, which in the event of an accident of the motor vehicle take the route via the load path in question, are robustly absorbed at the point and in the direction at which they are introduced into the vehicle floor section. In particular, this can specifically and thus most effectively prevent bending or buckling of the vehicle floor section, which could damage the energy store underneath. Unlike in the above prior art, the positioning and the geometry of such a support profile do not simply follow the course of an internal stiffening structure of the energy store (such as a central longitudinal web) and do not necessarily follow the course of a central longitudinal axis of the vehicle floor, but rather a more specific direction specified by the load path .

Durch das Eintauchen eines jeden Abstützprofils in eine zugehörige lokale Einbuchtung, wie z. B. eine in der genannten z-Richtung nach unten offene im Querschnitt U-förmige Verprägung, des Fahrzeugbodenabschnitts, deren horizontaler Verlauf demjenigen des Abstützprofils entspricht, wird beispielsweise eine maximale Profilhöhe bei vorgegebener Gesamt-z-Maßkette ermöglicht. Durch die entsprechende Erhöhung des Fahrzeugbodens nach oben nur lokal über dem Abstützprofil können dessen Auswirkungen auf die Fahrzeuginnenraum-Maßkette, die z. B. die Bodenverkleidung, Ergonomie, Akustik und vieles mehr betreffen können, minimiert werden. Insbesondere können die Geometrie und Position des jeweiligen Abstützprofils bezüglich des Fahrzeugbodenabschnitts auf die Minimierung derartiger Auswirkungen hin optimiert sein. Die Abstützanordnung der hierin dargelegten Art kann sich auch beispielsweise gezielt ausschließlich in bei einem Unfall besonders beanspruchten Bereichen des Fahrzeugbodens erstrecken.By immersing each support profile in an associated local indentation, such as. B. a downwardly open in cross section U-shaped embossing in the z direction mentioned, the vehicle floor section, the horizontal course of which corresponds to that of the support profile, for example, a maximum profile height for a given total z dimension chain is made possible. By correspondingly increasing the vehicle floor upwards only locally above the support profile, its effects on the vehicle interior dimension chain, e.g. B. the floor covering, ergonomics, acoustics and much more can be minimized. In particular, the geometry and position of the respective support profile with respect to the vehicle floor section can be optimized to minimize such effects. The support arrangement of the type set out herein can also, for example, extend specifically only in areas of the vehicle floor that are particularly stressed in the event of an accident.

Der Energiespeicher kann insbesondere einen Hochvoltspeicher der eingangs erwähnten Art für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, wie ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug, darstellen und sich beispielsweise in Form eines großflächigen Flachspeichers aus mehreren zu kompakten Modulen und Modulreihen verschalteten und zusammengefassten elektrischen Speicherzellen im Bereich der Fahrgastzelle, z. B. im Wesentlichen parallel zum Fahrzeugbodenabschnitt, erstrecken. Es kann aber auch ein beliebiger andersartiger Energiespeicher sein, der ebenfalls gegen eine Beschädigung im Falle eines Unfalls zu schützen ist.The energy store can, in particular, be a high-voltage storage device of the type mentioned at the beginning for an electrically driven motor vehicle, such as a hybrid or electric vehicle, and can be, for example, in the form of a large flat storage device composed of several electrical storage cells connected and combined to form compact modules and rows of modules in the area of the passenger compartment, e.g. . B. extend substantially parallel to the vehicle floor section. However, it can also be any other type of energy storage device, which is also to be protected against damage in the event of an accident.

Ein Abstützprofil der hierin dargelegten Art kann sich entlang des Fahrzeugbodenabschnitts über eine beliebige zur hierin beschriebenen Schutzfunktion für den Energiespeicher geeignete Länge erstrecken, z. B. etwa über ein Viertel, Drittel, eine Hälfte oder eine gesamte Länge in Richtung der Fahrzeugbodenlängsachse (bei einem Längsprofil) oder Breite in hierzu senkrechter Richtung (bei einem Querprofil) des Fahrzeugbodenabschnitts oder darüber hinaus. Es kann aus jedem zur geschilderten Funktion geeigneten Material, insbesondere aus Metall etc., gefertigt sein.A support profile of the type set forth herein may extend along the vehicle floor section over any length suitable for the energy storage protection function described herein, e.g. B. about a quarter, third, a half or an entire length in the direction of the vehicle floor longitudinal axis (in the case of a longitudinal profile) or width in the direction perpendicular thereto (in the case of a transverse profile) of the vehicle floor section or beyond. It can be made of any material suitable for the function described, in particular metal, etc.

Gemäß einer Ausführungsform ist das mindestens eine Abstützprofil zur Abstützung eines oben erwähnten oberen Vorderwagen-Lastpfads ausgebildet und erstreckt sich als dessen Teil oder im Wesentlichen parallele Fortsetzung entlang des Fahrzeugbodenabschnitts, so dass dieses Abstützprofil bei einem Frontalaufprall über den genannten Lastpfad nach unten und horizontal schräg und/oder in Fahrzeugbodenlängsrichtung eingeleitete Aufprallkräfte aufnimmt, um deren Einwirkung auf elektrische Speicherzellen des Energiespeichers oder eine sonstige Beschädigung des Energiespeichers zu verhindern. Dieses Abstützprofil bildet somit eine logische Fortsetzung und Abstützung eines solchen, insbesondere als Motorlängsträger-Lastpfad ausgebildeten Lastpfades in den Bodenbereich des Kraftfahrzeugs. According to one embodiment, the at least one support profile is designed to support an above-mentioned upper front-end load path and extends as part or essentially a parallel extension along the vehicle floor section, so that this support profile is inclined downwards and horizontally and horizontally in the event of a frontal impact over the load path / or absorbs impact forces introduced in the longitudinal direction of the vehicle floor in order to prevent their action on electrical storage cells of the energy store or any other damage to the energy store. This support profile thus forms a logical continuation and support of such a load path, in particular as a motor side member load path, into the floor area of the motor vehicle.

In einem Kraftfahrzeug mit einem oder mehreren Insassensitzen kann sich ein solches Abstützprofil insbesondere im Wesentlichen mittig unter einem Insassensitz (beispielsweise für den Fahrer oder einen Beifahrer unter einem Vordersitz) in Fahrzeuglängsrichtung erstrecken. Neben einer besonders effektiven Schutzwirkung einer derartigen mittigen Anordnung des steifen Abstützprofils unter dem Insassensitz kann eine entsprechende lokale Erhöhung des Fahrzeugbodens und/oder lokale Reduzierung anderer Bodenschichten insbesondere auch im Hinblick auf die Ergonomie und/oder eine akustische Dämmschicht besonders gut tolerierbar sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Gleiche analog auch im hinteren Teil des Fahrzeugbodenabschnitts für den Fall eines Heckaufpralls vorgesehen sein.In a motor vehicle with one or more occupant seats, such a support profile can extend, in particular, essentially centrally under an occupant seat (for example for the driver or a passenger under a front seat) in the vehicle longitudinal direction. In addition to a particularly effective protective effect of such a central arrangement of the rigid support profile under the occupant seat, a corresponding local increase in the vehicle floor and / or local reduction in other floor layers can be particularly well tolerated, particularly with regard to ergonomics and / or an acoustic insulation layer. Alternatively or additionally, the same can also be provided analogously in the rear part of the vehicle floor section in the event of a rear-end collision.

Gemäß einer Weiterbildung der obigen Ausführungsform weist die Abstützanordnung zwei oder mehr derartige Abstützprofile zur Abstützung jeweils eines der entsprechend zwei oder mehr zugehörigen Frontalaufprall- oder Heckaufprall-Lastpfade auf, wie z. B. für den Fahrer und einen oder mehrere Beifahrer auf Vordersitzen und/oder für mehrere Fahrgäste im Fond des Kraftfahrzeugs.According to a development of the above embodiment, the support arrangement has two or more such support profiles for supporting one of the corresponding two or more associated frontal impact or rear impact load paths, such as. B. for the driver and one or more passengers in the front seats and / or for several passengers in the rear of the motor vehicle.

Bei einer spezifischen Ausgestaltung erstreckt sich mindestens eines der Abstützprofile transversal, insbesondere im Wesentlichen rechtwinklig, zur Fahrzeugbodenlängsrichtung entlang des Fahrzeugbodenabschnitts. Es kann sich dabei insbesondere um ein oder mehrere zur Abstützung jeweils eines Seitenaufprall-Lastpfades, z. B. als dessen Teil oder im Wesentlichen parallele Fortsetzung, ausgebildete Abstützprofile oder aber um oben erwähnte zusätzliche Abstützprofile handeln. Insbesondere durch eine Kombination mit der obigen Ausführungsform kann dadurch ein besonders effektiver Aufprallschutz für den Energiespeicher und auch die Fahrgastzelle für alle Unfallarten, d. h. aus allen Richtungen, erzielt werden.In a specific embodiment, at least one of the support profiles extends transversely, in particular essentially at right angles, to the longitudinal direction of the vehicle floor along the vehicle floor section. It can in particular be one or more for supporting a side impact load path, e.g. B. act as part or essentially parallel continuation, trained support profiles or additional support profiles mentioned above. Particularly in combination with the above embodiment, a particularly effective impact protection for the energy store and also the passenger cell for all types of accidents, i. H. from all directions.

Bei einer spezifischen Ausgestaltung stützt sich mindestens eines der Abstützprofile auf im Energiespeicher vorhandenen internen Versteifungsstrukturen, wie z. B. Quer- oder Längsspanten, -Stegen oder -Streben, ab, so dass bei einem Unfall über dieses Abstützprofil eingeleitete Aufprallkräfte von den Versteifungsstrukturen aufgefangen werden, um deren Einwirkung auf elektrische Speicherzellen des Energiespeichers oder eine sonstige Beschädigung des Energiespeichers zu verhindern. Hierzu kann ein solches Abstützprofil in horizontaler Richtung z. B. transversal, insbesondere rechtwinklig, zu den internen Versteifungsstrukturen des Energiespeichers ausgerichtet sein und diese somit in einer Art überbrücken. Es kann sich hierbei sowohl um ein zur Abstützung eines Lastpfades ausgebildetes als auch um ein zusätzliches Abstützprofil im obigen Sinne handeln. Bei dieser Ausgestaltung kann mit einer geringen Anzahl interner Versteifungsstrukturen und daher einem großen verfügbaren Speicherplatz im Energiespeicher gleichzeitig ein zuverlässiger Aufprallschutz gegen von außen einwirkende Kräfte gewährleistet sein.In a specific embodiment, at least one of the support profiles is based on internal stiffening structures present in the energy store, such as. B. transverse or longitudinal ribs, webs or struts, so that in an accident initiated by this support profile impact forces are absorbed by the stiffening structures to prevent their impact on electrical storage cells of the energy storage or other damage to the energy storage. For this purpose, such a support profile in the horizontal direction z. B. transversely, in particular at right angles, to the internal stiffening structures of the energy store and thus bridge them in a way. This can be both a support path designed to support a load path and an additional support profile in the above sense. With this configuration, with a small number of internal stiffening structures and therefore a large available storage space in the energy store, reliable impact protection against forces acting from outside can be guaranteed at the same time.

In einer hierzu alternativen oder zusätzlichen Ausführung kann sich das Abstützprofil (oder die Abstützprofile) auch maßgeblich oder anteilig auf vorbestimmten gegenüber einer Beaufschlagung weniger sensitiven Bereichen des Energiespeichers abstützen. Gemeint sind Bereiche des Energiespeichers, welche die zu erwartenden Reaktionskräfte ertragen können, ohne einen kritischen Zustand (insbesondere einen Kurzschluss bzw. elektrische Kontaktierung elektrischer Speicherzellen) zu erzeugen.In an alternative or additional embodiment to this, the support profile (or the support profiles) can also be significantly or partially based on predetermined areas of the energy store that are less sensitive to exposure. What is meant are areas of the energy store which can bear the reaction forces to be expected without generating a critical state (in particular a short circuit or electrical contacting of electrical storage cells).

Bei einer spezifischen Ausgestaltung erstreckt sich mindestens eines der Abstützprofile brückenförmig über dem Energiespeicher, insbesondere über den elektrischen Speicherzellen des Energiespeichers, so dass eine Durchbiegung oder sonstige Verformung dieses Abstützprofils bei einem Unfall zu keiner Krafteinwirkung auf einen dadurch überbrückten Bereich des Energiespeichers und insbesondere zu keiner Kontaktierung der elektrischen Speicherzellen führt. Hierzu kann sich ein solches Abstützprofil beispielsweise in obiger Weise auf im Energiespeicher vorhandenen internen Versteifungsstrukturen und/oder vorbestimmten weniger sensitiven Bereichen abstützen, sodass die Letzteren als Brückenpfeiler für die Krafteinleitung dienen. Alternativ oder zusätzlich kann es eine Form und Struktur besitzen, die eine Verformung in einer Richtung weg vom überbrückten Bereich begünstigen. Auch hier kann es sich sowohl um ein zur Abstützung eines Lastpfades ausgebildetes als auch um ein zusätzliches Abstützprofil im obigen Sinne handeln.In a specific embodiment, at least one of the support profiles extends in a bridge-like manner above the energy store, in particular over the electrical storage cells of the energy store, so that a deflection or other deformation of this support profile in the event of an accident does not exert any force on a region of the energy store bridged thereby and in particular does not make any contact of the electrical storage cells. For this purpose, such a support profile can be supported in the above manner, for example, on internal stiffening structures and / or predetermined less sensitive areas present in the energy store, so that the latter serve as bridge pillars for the introduction of force. Alternatively or additionally, it can have a shape and structure that favor deformation in a direction away from the bridged area. Here, too, it can be both a support path designed to support a load path and an additional support profile in the above sense.

Bei einer spezifischen Ausgestaltung ist eine Position, Dimensionierung und/oder geometrische Form der jeweiligen lokalen Erhöhung des Fahrzeugbodenabschnitts im Hinblick auf die Ergonomie oder den Insassenkomfort des Fahrzeuginnenraums, insbesondere im Hinblick auf die Ausgestaltung einer akustischen Dämmschicht, optimiert. Auch hier kann es sich sowohl um ein zur Abstützung eines Lastpfades ausgebildetes als auch um ein zusätzliches Abstützprofil im obigen Sinne handeln.In the case of a specific embodiment, a position, dimensioning and / or geometric shape of the respective local elevation of the Vehicle floor section optimized with regard to the ergonomics or the comfort of the occupants of the vehicle interior, in particular with regard to the design of an acoustic insulation layer. Here, too, it can be both a support path designed to support a load path and an additional support profile in the above sense.

Bei einer spezifischen Ausgestaltung ist mindestens eines der Abstützprofile ein Hohlprofil. Dadurch kann insbesondere dessen Masse bei gleichzeitig sehr hohen Steifigkeit reduziert werden, zudem kann der Hohlraum als Knautschzone zur gezielten Verformung und Kraftableitung nach innen dienen. Alternativ kann das Abstützprofil aber auch ein Vollprofil oder bezüglich einer Profillängsrichtung seitlich teils offenes Profil darstellen, was wiederum Vorteile für dessen Festigkeit und/oder Fähigkeit zur Kraftaufnahme haben kann. Auch hier kann es sich sowohl um ein zur Abstützung eines Lastpfades ausgebildetes als auch um ein zusätzliches Abstützprofil im obigen Sinne handeln.In a specific embodiment, at least one of the support profiles is a hollow profile. As a result, its mass in particular can be reduced with very high rigidity, and the cavity can also serve as a crumple zone for targeted deformation and force dissipation to the inside. Alternatively, the support profile can also be a full profile or a profile that is partially open laterally with respect to a longitudinal direction of the profile, which in turn can have advantages for its strength and / or ability to absorb force. Here, too, it can be both a support path designed to support a load path and an additional support profile in the above sense.

Bei einer spezifischen Ausgestaltung ist zwischen mindestens einem der Abstützprofile und dem Fahrzeugbodenabschnitt eine nachgiebige Puffer-Zwischenschicht, beispielsweise aus einem Elastomer, angeordnet. Diese kann sich insbesondere nur innerhalb oder in einem Teilbereich der jeweiligen lokalen vertikalen Einbuchtung erstrecken und damit unter der wie weiter oben beschrieben gewährleisteten Berücksichtigung der Gesamt-z-Maß-/Toleranzketten für eine direkte mechanische Ankopplung des Energiespeichers an den Fahrzeugboden sorgen, um beispielsweise Blechschwingungen des an einigen wenigen Zugankern im Kraftfahrzeug aufgehängten Energiespeichers zu beruhigen. Auch hier kann es sich sowohl um ein zur Abstützung eines Lastpfades ausgebildetes als auch um ein zusätzliches Abstützprofil im obigen Sinne handeln.In a specific embodiment, a flexible intermediate buffer layer, for example made of an elastomer, is arranged between at least one of the support profiles and the vehicle floor section. In particular, this can only extend within or in a partial area of the respective local vertical indentation and thus, taking into account the total z-dimension / tolerance chains as described above, ensure a direct mechanical coupling of the energy store to the vehicle floor, for example, sheet metal vibrations to calm the energy storage system suspended from a few tie rods in the motor vehicle. Here, too, it can be both a support path designed to support a load path and an additional support profile in the above sense.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug, vorgesehen, das eine Abstützanordnung der hierin dargelegten Art umfasst, wobei die oben genannte mittige Fahrzeugbodenlängsachse vertikal unter einer mittigen Fahrzeuglängsachse und parallel zu dieser verläuft.According to a further aspect, a motor vehicle, in particular a hybrid or electric vehicle, is provided which comprises a support arrangement of the type set out here, the above-mentioned central longitudinal axis of the vehicle floor running vertically below and parallel to a central longitudinal axis of the vehicle.

FigurenlisteFigure list

Die obigen Aspekte der Erfindung und deren Ausführungsformen und spezifische Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand der in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Beispiele näher erläutert. Die Zeichnungen sind rein schematisch, sie sind insbesondere nicht als maßstabsgetreu zu lesen. Ähnliche oder einander entsprechende Elemente sind darin mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:

1a eine perspektivische Ansicht einer Abstützanordnung gemäß der obigen Ausführungsform zum Aufprallschutz eines Energiespeichers in einem Kraftfahrzeug schräg von der Seite (y-Schnitt im gängigen Fahrzeugkoordinatensystem);
1b eine vereinfachte perspektivische Teildarstellung der Abstützanordnung der 1a ohne einen der Vorderwagen-Lastpfade und teilweise im Querschnitt schräg von oben (x-Schnitt im gängigen F ahrzeugkoord inatensystem);
1c eine weitere vereinfachte perspektivische Teildarstellung der Abstützanordnung der 1a ohne vordere Lastpfad- und Befestigungselemente schräg von vorne;
2 einen schematischen Längsschnitt der Abstützanordnung der 1a mit dem darunter angeordneten Energiespeicher; und
3 eine weitere perspektivische Ansicht der Abstützanordnung der 1a mit teils im Längsschnitt dargestellten internen Versteifungsstrukturen eines darunter angeordneten Energiespeichers.

The above aspects of the invention and its embodiments and specific configurations are explained in more detail below with reference to the examples shown in the accompanying drawings. The drawings are purely schematic, in particular they should not be read to scale. Similar or corresponding elements are provided with the same reference symbols. Show it:

1a a perspective view of a support arrangement according to the above embodiment for impact protection of an energy store in a motor vehicle obliquely from the side (y-section in the current vehicle coordinate system);
1b a simplified partial perspective view of the support arrangement of the 1a without one of the front-end load paths and partly in cross-section at an angle from above (x-cut in the common vehicle coordinate system);
1c a further simplified perspective partial view of the support arrangement of the 1a without front load path and fastening elements diagonally from the front;
2nd a schematic longitudinal section of the support arrangement of the 1a with the energy storage located below; and
3rd another perspective view of the support arrangement of the 1a with internal stiffening structures of an energy store arranged underneath, some of which are shown in longitudinal section.

Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments

Alle weiter oben in der Beschreibung und in den nachfolgenden Ansprüchen erwähnten verschiedenen Ausführungsformen, Varianten und spezifischen Ausgestaltungsmerkmale der Abstützanordnung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und des Kraftfahrzeugs gemäß dem weiteren Aspekt können bei den in den 1 bis 3 gezeigten Beispielen implementiert sein. Sie werden daher nachfolgend nicht alle nochmals wiederholt. Das Gleiche gilt entsprechend für die weiter oben bereits angegebenen Begriffsdefinitionen und Wirkungen in Bezug auf einzelne Merkmale, die in den 1 bis 3 gezeigt sind.All of the various embodiments, variants and specific design features mentioned above in the description and in the subsequent claims of the support arrangement according to the first aspect of the invention and of the motor vehicle according to the further aspect can be seen in the in the 1 to 3rd shown examples can be implemented. They are therefore not all repeated again below. The same applies accordingly to the definition of terms and effects already mentioned above with regard to individual features that are described in the 1 to 3rd are shown.

1a zeigt in einer schematischen perspektivischen Ansicht eine Abstützanordnung 1 gemäß der obigen Ausführungsform zum Aufprallschutz eines Energiespeichers, insbesondere eines Hochvoltspeichers, in einem Kraftfahrzeug (nicht gezeigt) schräg von der Seite. Der Energiespeicher selbst ist in 1a-1c einfachheitshalber nicht dargestellt, seine Umrisse sind in 2 und 3 angedeutet. 1a shows a support arrangement in a schematic perspective view 1 according to the above embodiment for impact protection of an energy store, in particular a high-voltage store, in a motor vehicle (not shown) obliquely from the side. The energy storage itself is in 1a-1c Not shown for the sake of simplicity, its outlines are in 2nd and 3rd indicated.

Die Abstützanordnung 1 weist einen sich im Kraftfahrzeug über dem Energiespeicher erstreckenden Fahrzeugbodenabschnitt 2 auf, der in diesem Beispiel Teil einer Rohkarosserie des Kraftfahrzeugs im Bereich der Fahrgastzelle ist. Ferner umfasst die Abstützanordnung 1 mindestens ein zwischen dem Energiespeicher und dem Fahrzeugbodenabschnitt 2 (in 1a rein beispielhaft unter einem Deckel 3 des Energiespeichers) angeordnetes steifes Abstützprofil 4, das von unten in eine zugehörige lokale vertikale Einbuchtung mit einer entsprechenden Erhöhung 2a des Fahrzeugbodenabschnitts 2 auf der anderen Seite eintaucht (vgl. 1b, wo das Abstützprofil 4 rein beispielhaft als Hohlprofil dargestellt ist).The support arrangement 1 has a vehicle floor section extending in the motor vehicle above the energy store 2nd on, which in this example is part of a body-in-white of the motor vehicle in the area of the passenger compartment. The support arrangement also includes 1 at least one between the energy store and the vehicle floor section 2nd (in 1a purely as an example under a lid 3rd of the energy storage) arranged rigid Support profile 4th from below into an associated local vertical indentation with a corresponding elevation 2a of the vehicle floor section 2nd immersed on the other side (cf. 1b where the support profile 4th is shown purely by way of example as a hollow profile).

Das in 1a gezeigte Abstützprofil 4 ist zur Abstützung eines Lastpfades 5a und/oder 5b ausgebildet und verläuft in 1a entlang des Fahrzeugbodenabschnitts 2 außerhalb einer mittigen Fahrzeugbodenlängsachse (nicht gezeigt), d. h. außerhalb einer mittigen Position der Fahrzeugquerrichtung (y₀ im gängigen Fahrzeugkoordinatensystem). Der Lastpfad 5a und/oder 5b (die gestrichelte Linie des Lastpfades 5b deutet z. B. eine mögliche Richtung seiner weiteren Erstreckung in den Fahrzeugbodenabschnitt 2 an) ist in diesem Beispiel ein oberer Vorderwagen-Lastpfad des Kraftfahrzeugs, insbesondere ein Motorlängsträger-Lastpfad, und das zu dessen Abstützung ausgebildete Abstützprofil 4 ist ausgebildet und erstreckt sich als dessen im Wesentlichen parallele Fortsetzung entlang des Fahrzeugbodenabschnitts 2, so dass es bei einem Frontalaufprall über den Lastpfad 5a und/oder 5b nach unten und in Fahrzeuglängsrichtung eingeleitete Aufprallkräfte aufnimmt, um deren Einwirkung auf elektrische Speicherzellen des Energiespeichers oder eine sonstige Beschädigung des Energiespeichers effektiv zu verhindern. Dieses Abstützprofil 4 bildet somit im Hinblick auf die Krafteinleitung eine parallele und/oder unmittelbare Fortsetzung und somit Abstützung des Motorlängsträger-Lastpfades 5a-5b in den Bodenbereich des Kraftfahrzeugs. Insbesondere kann sich das Abstützprofil 4 im Kraftfahrzeug im Wesentlichen mittig unter einem Insassensitz (beispielsweise jeweils ein Abstützprofil 4 für den Fahrer und einen Beifahrer auf einem Vordersitz) erstrecken. Die Abstützanordnung 1 kann, wie weiter oben im Detail dargelegt, neben dem in 1a gezeigten Abstützprofil 4 eine beliebige geeignete Anzahl weiterer Abstützprofile einer ähnlichen oder anderen Ausgestaltung der hierin dargelegten Art aufweisen.This in 1a support profile shown 4th is for supporting a load path 5a and or 5b trained and runs in 1a along the vehicle floor section 2nd outside a central vehicle floor longitudinal axis (not shown), ie outside a central position of the vehicle transverse direction (y ₀ in the current vehicle coordinate system). The load path 5a and or 5b (the dashed line of the load path 5b indicates z. B. a possible direction of its further extension into the vehicle floor section 2nd an) in this example is an upper front-end load path of the motor vehicle, in particular an engine side member load path, and the support profile designed to support it 4th is formed and extends as its essentially parallel continuation along the vehicle floor section 2nd , so that in the event of a frontal impact over the load path 5a and or 5b downward and in the longitudinal direction of the vehicle absorbs impact forces in order to effectively prevent their action on electrical storage cells of the energy store or any other damage to the energy store. This support profile 4th thus forms a parallel and / or immediate continuation and thus support of the engine side member load path with regard to the introduction of force 5a-5b in the floor area of the motor vehicle. In particular, the support profile 4th in the motor vehicle essentially in the middle under an occupant seat (for example one support profile in each case) 4th for the driver and a passenger in a front seat). The support arrangement 1 can, as explained in detail above, in addition to that in 1a support profile shown 4th have any suitable number of additional support profiles of a similar or different configuration of the type set out herein.

Ferner ist in 1a rein beispielhaft eine nachgiebige Puffer-Zwischenschicht 6 zwischen dem Abstützprofil 4, bzw. dem in diesem Beispiel darüber angeordneten Deckel 3 des Energiespeichers, und dem Fahrzeugbodenabschnitt 2 angeordnet. Diese sorgt für eine direkte mechanische Ankopplung des Energiespeichers bzw. in 1a dessen Deckels 3 an den Fahrzeugbodenabschnitt 2, um beispielsweise Blechschwingungen des an Zugankern aufgehängten Energiespeichers (vgl. 2) zu beruhigen. Die nachgiebige Puffer-Zwischenschicht 6 hat in 1a rein beispielhaft einen ungefähr rechteckigen Querschnitt und erstreckt sich rein beispielhaft über die gesamte Länge des Abstützprofils 4 in einer eigens hierzu vorgesehenen Nut 3a im Deckel 3 des Energiespeichers. Sie kann aus jedem geeigneten Material, beispielsweise einem Elastomer, z. B. durch Einspritzen hergestellt sein.Furthermore, in 1a purely as an example, a flexible intermediate buffer layer 6 between the support profile 4th , or the cover arranged above in this example 3rd of the energy store, and the vehicle floor section 2nd arranged. This ensures a direct mechanical coupling of the energy storage or in 1a its lid 3rd to the vehicle floor section 2nd in order, for example, to vibrate sheet metal of the energy store suspended from tie rods (cf. 2nd ) to calm down. The flexible intermediate buffer layer 6 has in 1a purely by way of example an approximately rectangular cross section and extends purely by way of example over the entire length of the support profile 4th in a specially designed groove 3a in the lid 3rd of the energy storage. It can be made of any suitable material, for example an elastomer, e.g. B. be produced by injection.

Im vorderen Teil der 1a sind diverse Befestigungselemente zum Anbringen der Abstützanordnung 1 und des Energiespeichers im Kraftfahrzeug zu sehen, die weiter unten anhand der 2 erläutert werden.In the front part of the 1a are various fastening elements for attaching the support arrangement 1 and to see the energy storage in the motor vehicle, which is further below based on the 2nd are explained.

1b zeigt eine vereinfachte perspektivische Teildarstellung der Abstützanordnung 1 der 1a zur besseren Übersichtlichkeit ohne Lastpfad 5a-5b und teilweise im Querschnitt schräg von oben, um das Eintauchen des Abstützprofils 4 in die zugehörige Einbuchtung mit einer entsprechenden lokalen vertikalen Erhöhung 2a des Fahrzeugbodenabschnitts 2 auf der anderen Seite zu verdeutlichen. In diesem Beispiel sind die Einbuchtung und die Erhöhung 2a als eine nach unten offene U-förmige Verprägung des Fahrzeugbodenabschnitts 2 ausgebildet, deren horizontaler Verlauf demjenigen des Abstützprofils 4 entspricht. Durch die Erhöhung des Fahrzeugbodens nach oben nur lokal über dem Abstützprofil 4 können dessen Auswirkungen auf eine Fahrzeuginnenraum-Maßkette, die z. B. die Bodenverkleidung, Ergonomie, Akustik und vieles mehr betreffen können, minimiert werden. 1b shows a simplified partial perspective view of the support arrangement 1 the 1a for better clarity without a load path 5a-5b and partially in cross-section obliquely from above, for the immersion of the support profile 4th into the corresponding indentation with a corresponding local vertical increase 2a of the vehicle floor section 2nd to clarify on the other side. In this example are the indentation and the elevation 2a as a downwardly open U-shaped embossing of the vehicle floor section 2nd trained, the horizontal course of that of the support profile 4th corresponds. By raising the vehicle floor upwards only locally above the support profile 4th can its effects on a vehicle interior dimension chain, the z. B. the floor cladding, ergonomics, acoustics and much more can be minimized.

Wie man in 1b ferner erkennt, ist das Abstützprofil 4 in diesem Beispiel als ein Hohlprofil ausgebildet, was beispielsweise zur Gewichtsreduktion bei vergleichbarer Steifigkeit des Abstützprofils 4 und/oder zur Verformungsmöglichkeit ins Innere des Hohlprofils bei Lasteinleitung beitragen kann.How to get in 1b also recognizes the support profile 4th formed in this example as a hollow profile, which for example for weight reduction with comparable stiffness of the support profile 4th and / or can contribute to the possibility of deformation into the interior of the hollow profile when the load is introduced.

1c zeigt eine weitere vereinfachte perspektivische Teildarstellung der Abstützanordnung 1 der 1a zur besseren Übersichtlichkeit ohne einen der in 1a gezeigten Vorderwagen-Lastpfade schräg von vorne, um die anhand der 1a und 1b beschriebene gegenseitige Anordnung des Abstützprofils 4, des Deckels 3 des Energiespeichers 7 (siehe 2), des Lastpfads 5a und des Fahrzeugbodenabschnitts 2 nochmals aus der anderen Perspektive zu veranschaulichen. 1c shows a further simplified perspective partial view of the support arrangement 1 the 1a for better clarity without one of the in 1a Front car load paths shown diagonally from the front to the by the 1a and 1b mutual arrangement of the support profile described 4th , the lid 3rd of the energy storage 7 (please refer 2nd ), the load path 5a and the vehicle floor section 2nd to illustrate again from a different perspective.

2 zeigt einen schematischen Längsschnitt der Abstützanordnung 1 der 1a mit dem darunter angeordneten Energiespeicher 7 (z. B. Hochvoltspeicher in Flachbauweise unter der Fahrgastzelle) in einem Kraftfahrzeug (nicht dargestellt). Wie in Bezug auf 1a-1c beschrieben, weist die Abstützanordnung 1 mindestens ein beispielsweise zwischen dem Energiespeicher 7 und dem Fahrzeugbodenabschnitts 2 direkt unter dem Deckel 3 des Energiespeichers angeordnetes Abstützprofil 4 zur Abstützung des Motorlängsträger-Lastpfads 5a/5b. 2nd shows a schematic longitudinal section of the support arrangement 1 the 1a with the energy storage located below 7 (e.g. flat-panel high-voltage storage under the passenger compartment) in a motor vehicle (not shown). As for 1a-1c described, the support arrangement 1 at least one, for example, between the energy store 7 and the vehicle floor section 2nd right under the lid 3rd of the energy storage arranged support profile 4th to support the engine side member load path 5a / 5b .

Die Module des Energiespeichers 7 können im Kraftfahrzeug z. B. an einer zugehörigen Befestigungseinrichtung 8 mittelst einer Befestigungsschraube 9 am in 2 gezeigten Zuganker 7a aufgehängt sein. Wie in 2 angedeutet, können die Befestigungseinrichtung 8 und die Befestigungsschraube 9 rein beispielhaft in einer platz- und gewichtsparenden Weise gleichzeitig auch zur Befestigung des Abstützprofils 4 (im in 2 dargestellten Ausschnitt rein beispielhaft über dessen Fuß 4b) verwendet werden (Der Schraubenkopf ist durch ein Kreuz angedeutet).The modules of the energy storage 7 can in the motor vehicle z. B. on an associated Fastening device 8th by means of a fastening screw 9 on in 2nd shown tie rod 7a be hung up. As in 2nd indicated, the fastening device 8th and the mounting screw 9 purely by way of example in a space- and weight-saving manner at the same time also for fastening the support profile 4th (in in 2nd Excerpt shown purely by way of example on the foot 4b ) can be used (the screw head is indicated by a cross).

3 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht der Abstützanordnung 1 der 1a-2 mit teils im Fahrzeuglängsschnitt dargestellten internen Versteifungsstrukturen des darunter angeordneten Energiespeichers 7 (vgl. 2, in 3 ist der Energiespeicher 7 durch dessen Bodenplatte 7b angedeutet). 3rd shows a further perspective view of the support arrangement 1 the 1a-2 with internal stiffening structures of the energy store arranged below, shown partly in the longitudinal section of the vehicle 7 (see. 2nd , in 3rd is the energy storage 7 through its bottom plate 7b indicated).

Bei der in 3 gezeigten Ausgestaltung stützt sich das Abstützprofil 4 auf internen Versteifungsstrukturen 10a, 10b und 10c (in diesem Beispiel Querspanten) des Energiespeichers 7 (siehe 2) ab, so dass bei einem Unfall über dieses Abstützprofil 4 (in 3 rein beispielhaft über dessen Füße 4b und 4c und die Befestigungseinrichtung 8 in die Versteifungsstrukturen 10b und 10c) eingeleitete Aufprallkräfte von den Versteifungsstrukturen 10a, 10b und 10c aufgefangen werden, um deren Einwirkung auf elektrische Speicherzellen des Energiespeichers 7 oder dessen sonstige Beschädigung zu verhindern. Hierzu ist das Abstützprofil 4 in horizontaler Richtung rechtwinklig zu den internen Versteifungsstrukturen 10a, 10b und 10c des Energiespeichers 7 ausgerichtet, sodass es diese überbrückt. Die Versteifungsstrukturen 10a, 10b und 10c dienen dabei als Brückenpfeiler für die Krafteinleitung aus dem darauf abgestützten Abstützprofil 4. Letzteres ist auch brückenförmig über dem Energiespeicher 7 ausgebildet (beispielsweise in einer der weiter oben im Detail beschriebenen verschiedenen Weisen), so dass eine Durchbiegung oder sonstige Verformung dieses Abstützprofils 4 bei einem Unfall zu keiner Krafteinwirkung auf einen dadurch überbrückten Bereich des Energiespeichers 7 und insbesondere zu keiner Kontaktierung der elektrischen Speicherzellen führt. In einer alternativen Ausführung kann die Abstützung auf vorbestimmten Bereichen des Energiespeichers erfolgen, welche die zu erwartenden Reaktionskräfte abstützen können, ohne einen kritischen Zustand (z.B. Kurzschluss) zu generieren.At the in 3rd shown embodiment supports the support profile 4th on internal stiffening structures 10a , 10b and 10c (in this example transverse frames) of the energy store 7 (please refer 2nd ), so that in the event of an accident, this support profile 4th (in 3rd purely exemplary over the feet 4b and 4c and the fastener 8th into the stiffening structures 10b and 10c) initiated impact forces from the stiffening structures 10a , 10b and 10c to be absorbed by their impact on electrical storage cells of the energy store 7 or to prevent its other damage. This is the support profile 4th in the horizontal direction perpendicular to the internal stiffening structures 10a , 10b and 10c of the energy storage 7 aligned so that it bridges them. The stiffening structures 10a , 10b and 10c serve as bridge pillars for the application of force from the support profile supported on it 4th . The latter is also in the form of a bridge over the energy store 7 formed (for example in one of the various ways described in detail above), so that a deflection or other deformation of this support profile 4th In the event of an accident, no force is exerted on an area of the energy store that is bridged as a result 7 and in particular does not lead to any contacting of the electrical storage cells. In an alternative embodiment, the support can take place on predetermined areas of the energy store, which can support the expected reaction forces without generating a critical state (eg short circuit).

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: AbstützanordnungSupport arrangement
22nd: FahrzeugbodenabschnittVehicle floor section
2a2a: lokale Erhöhung des Fahrzeugbodenabschnittslocal elevation of the vehicle floor section
33rd: Deckel des EnergiespeichersCover of the energy storage
3a3a: Nut im Deckel des EnergiespeichersGroove in the lid of the energy storage
44th: AbstützprofilSupport profile
4b, 4c4b, 4c: Füße des AbstützprofilsSupport profile feet
5a, 5b5a, 5b: LastpfadLoad path
66: nachgiebige Puffer-Zwischenschichtflexible buffer intermediate layer
77: EnergiespeicherEnergy storage
7a7a: ZugankerTie rod
7b7b: BodenplatteBase plate
88th: BefestigungseinrichtungFastening device
99: BefestigungsschraubeMounting screw
10a-c10a-c: interne Versteifungsstrukturen des Energiespeichersinternal stiffening structures of the energy storage

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102012203892 A1 [0004]DE 102012203892 A1 [0004]

Claims

Abstützanordnung (1) zum Aufprallschutz für einen Energiespeicher (7), insbesondere eines Hochvoltspeichers, für ein Kraftfahrzeug, umfassend: - den Energiespeicher (7), insbesondere den Hochvoltspeicher; - eine Fahrzeugkarosserie oder ein Teil dieser mit einem sich in einem Kraftfahrzeug über dem Energiespeicher (7) erstreckenden Fahrzeugbodenabschnitt (2), in den ein in der Fahrzeugkarosserie zur gerichteten Kraftaufnahme im Falle eines Unfalls ausgebildeter Lastpfad (5a, 5b) mündet; und - ein oder mehrere zwischen dem Energiespeicher (7) und dem Fahrzeugbodenabschnitt (2) angeordnete, sich entlang des Fahrzeugbodenabschnitts (2) erstreckende längliche steife Abstützprofile (4), die in jeweils zugehörige längliche Einbuchtungen des Fahrzeugbodenabschnitts (2) eintauchen, wobei die Einbuchtungen auf der vom Energiespeicher (7) abgewandten Seite des Fahrzeugbodenabschnitts (2) lokale Erhöhungen (2a) bilden, - wobei mindestens eines der Abstützprofile (4) zur Abstützung des Lastpfades (5a, 5b) als dessen Teil oder eine im Wesentlichen parallele und/oder unmittelbare Fortsetzung entlang des Fahrzeugbodenabschnitts (2) ausgebildet ist und insbesondere außerhalb einer mittigen Fahrzeugbodenlängsachse oder diese kreuzend verläuft.Support arrangement (1) for impact protection for an energy store (7), in particular a high-voltage store, for a motor vehicle, comprising: - The energy store (7), in particular the high-voltage store; - A vehicle body or a part thereof with a vehicle floor section (2) which extends in a motor vehicle above the energy store (7) and into which a load path (5a, 5b) formed in the vehicle body for directional force absorption in the event of an accident opens; and - One or more arranged between the energy store (7) and the vehicle floor section (2), extending along the vehicle floor section (2) elongated rigid support profiles (4), which dip into the corresponding elongated indentations of the vehicle floor section (2), the indentations form local elevations (2a) on the side of the vehicle floor section (2) facing away from the energy store (7), - At least one of the support profiles (4) for supporting the load path (5a, 5b) as its part or a substantially parallel and / or direct continuation along the vehicle floor section (2) and in particular outside a central vehicle floor longitudinal axis or crossing it.

Abstützanordnung (1) nach Anspruch 1, bei der - der Lastpfad (5a, 5b) ein oberer Vorderwagen-Lastpfad, insbesondere ein Motorlängsträger-Lastpfad, ist und das mindestens eine Abstützprofil (4) zur Abstützung des Lastpfades (5a, 5b) ausgebildet ist und sich als dessen im Wesentlichen parallele Fortsetzung entlang des Fahrzeugbodenabschnitts (2) erstreckt, so dass es bei einem Frontalaufprall über den Lastpfad (5a, 5b) nach unten und in Fahrzeugbodenlängsrichtung eingeleitete Aufprallkräfte aufnimmt, um eine Beschädigung des Energiespeichers (7) zu verhindern.Support arrangement (1) after Claim 1 , in which - the load path (5a, 5b) is an upper front end load path, in particular an engine side member load path, and the at least one support profile (4) is designed to support the load path (5a, 5b) and is essentially parallel to it Continues along the vehicle floor section (2), so that in the event of a frontal impact, it absorbs impact forces introduced downwards and in the longitudinal direction of the vehicle floor in order to prevent damage to the energy store (7).

Abstützanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der sich mindestens eines der Abstützprofile (4) transversal, insbesondere im Wesentlichen rechtwinklig, zur Fahrzeugbodenlängsrichtung entlang des Fahrzeugbodenabschnitts (2) erstreckt und insbesondere zur Abstützung eines Seitenaufprall-Lastpfades, vorzugsweise als dessen Teil oder im Wesentlichen parallele Fortsetzung, ausgebildet ist.Support arrangement (1) according to one of the preceding claims, in which at least one of the support profiles (4) extends transversely, in particular essentially at right angles, to the longitudinal direction of the vehicle floor along the vehicle floor section (2) and in particular to support a side impact load path, preferably as a part thereof or essentially parallel continuation.

Abstützanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der sich mindestens eines der Abstützprofile (4) auf im Energiespeicher (7) vorhandenen internen Versteifungsstrukturen (10a, 10b, 10c) und/oder auf vorbestimmten gegenüber einer Beaufschlagung weniger sensitiven Bereichen des Energiespeichers abstützt, so dass bei einem Unfall über dieses Abstützprofil (4) eingeleitete Aufprallkräfte von den Versteifungsstrukturen (10a, 10b, 10c) und/oder den vorbestimmten Bereichen aufgefangen werden, um eine Beschädigung des Energiespeichers (7) zu verhindern.Support arrangement (1) according to one of the preceding claims, in which at least one of the support profiles (4) is supported on internal stiffening structures (10a, 10b, 10c) present in the energy store (7) and / or on predetermined areas of the energy store which are less sensitive to exposure , so that in the event of an accident, impact forces introduced via this support profile (4) are absorbed by the stiffening structures (10a, 10b, 10c) and / or the predetermined areas in order to prevent damage to the energy store (7).

Abstützanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der sich mindestens eines der Abstützprofile (4) brückenförmig über dem Energiespeicher (7), insbesondere über den elektrischen Speicherzellen des Energiespeichers, erstreckt, so dass eine Verbiegung oder sonstige Verformung dieses Abstützprofils (4) bei einem Unfall zu keiner Krafteinwirkung auf einen dadurch überbrückten Bereich des Energiespeichers (7) und insbesondere zu keiner Kontaktierung der elektrischen Speicherzellen führt.Support arrangement (1) according to one of the preceding claims, in which at least one of the support profiles (4) extends in a bridge shape over the energy store (7), in particular over the electrical storage cells of the energy store, so that this support profile (4) is bent or otherwise deformed. in the event of an accident, no force is exerted on a region of the energy store (7) that is bridged thereby and, in particular, no contact is made with the electrical storage cells.

Abstützanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der - mindestens eines der Abstützprofile (4) ein Hohlprofil ist.Support arrangement (1) according to one of the preceding claims, in which - At least one of the support profiles (4) is a hollow profile.

Abstützanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der - zwischen mindestens einem der Abstützprofile (4) und dem Fahrzeugbodenabschnitt (2) eine nachgiebige Puffer-Zwischenschicht (6) angeordnet ist.Support arrangement (1) according to one of the preceding claims, in which - A flexible intermediate buffer layer (6) is arranged between at least one of the support profiles (4) and the vehicle floor section (2).

Kraftfahrzeug, umfassend: - eine Abstützanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mittige Fahrzeugbodenlängsachse vertikal unter einer mittigen Fahrzeuglängsachse parallel zu dieser verläuft.Motor vehicle comprising: - A support arrangement (1) according to one of the preceding claims, wherein the central longitudinal axis of the vehicle floor runs vertically below a central longitudinal axis of the vehicle parallel to the latter.

Kraftfahrzeug nach Anspruch 8 mit mehreren Insassensitzen, wobei die Abstützanordnung (1) zwei oder mehr Abstützprofile (4) zur Abstützung eines jeweils zugehörigen Lastpfades (5a, 5b), der insbesondere jeweils als ein Motorlängsträger-Lastpfad ausgebildet ist, aufweist, und wobei sich die zwei oder mehr Abstützprofile (4) insbesondere jeweils im Wesentlichen mittig unter einem Insassensitz in Fahrzeuglängsrichtung erstrecken.Motor vehicle after Claim 8 with a plurality of occupant seats, the support arrangement (1) having two or more support profiles (4) for supporting an associated load path (5a, 5b), which is in particular designed as an engine side member load path, and wherein the two or more support profiles (4) In particular, extend essentially centrally under an occupant seat in the vehicle longitudinal direction.