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Die Erfindung betrifft einen Energiespeicher für einen Kraftwagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Eine derartiger, in eine Bodengruppe eingesetzter Energiespeicher Ist bereits aus der
EP 2 468 609 A2 bekannt, bei welcher ein Fahrzeugboden der Bodengruppe seitlich durch jeweilige Seitenschweller begrenzt und durch Längs- und/oder Querträger ausgesteift ist. Der Energiespeicher ist dabei durch ein Gehäuse gebildet, innerhalb welchem die jeweiligen Batteriezellen beziehungsweise Batteriemodule aufgenommen sind. Dieses Gehäuse ist durch eine rahmenartige Konstruktion von außenumfangsseitig umlaufenden Profilelementen sowie einer Mehrzahl von Querträgern ausgesteift, sodass der Energiespeicher über jeweilige Schraubverbindungen insbesondere im Bereich der Seitenschweller unterseitig des Fahrzeugbodens befestigbar ist. Um dabei eine möglichst günstige Kraftübertragung zwischen dem Energiespeicher und der Bodengruppe zu erhalten, ist der Energiespeicher in seiner Größe und Form auf die Öffnung abgestimmt, welche unterseitig des Fahrzeugbodens durch die Seitenschweller und die jeweiligen Querträger gebildet ist. Demzufolge kann das Gehäuse des Energiespeichers zumindest im Wesentlichen formschlüssig zwischen den jeweiligen Seitenschwellern positioniert und befestigt werden. Hierdurch fungiert der Energiespeicher als rohbaumäßig mittragendes Element der Bodengruppe.
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Die tragende Funktion des Gehäuses des Energiespeichers ermöglicht zwar einen relativ steifen Verbund zwischen Energiespeicher und Bodengruppe, allerdings ist durch die mittragende Funktion des Gehäuses des Energiespeichers diese äußerst aufwändig in der Herstellung und zudem schwer. So müssen beispielsweise bei einem Seitenaufprall eingeleitete Kräfte durch das Gehäuse des Energiespeichers mit aufgenommen werden, wodurch dieses entsprechend steif und stabil ausgebildet sein muss. Zudem ergeben sich doppelte Prozessketten zwischen dem Energiespeicher und den übrigen Bauteilen der Bodengruppe, da diese gemeinschaftlich als Verbund wirken. Ein weiteres Problem besteht in den Lastübergabestellen im Bereich der Schrauben, über welche der Energiespeicher an dem jeweiligen Seitenschweller befestigt ist. Insbesondere bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung sind diese Lastübergabestellen äußerst gefährdet hinsichtlich eines Versagens, sodass erhebliche Maßnahme getroffen werden müssen, um dies zu vermeiden. Zudem sind durch den Übergang zwischen dem Energiespeicher und der Bodengruppe die jeweiligen Lastpfade unterbrochen, was sich ebenfalls hinsichtlich einer Kraftübertragung, insbesondere bei einem Unfall, als nachteilig erweisen kann.
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Hinzu kommt, dass üblicherweise eine Vielzahl von Leitungen erforderlich ist, welche zwischen einem Bereich vor dem Energiespeicher und einem Bereich hinter dem Energiespeicher verlegt werden müssen. Hierzu wird bislang üblicherweise ein so genannter Stummeltunnel vorgesehen, der sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckt und den Energiespeicher in einem Mittelbereich schwächt. Durch diesen Stummeltunnel werden beispielsweise entsprechende Lastpfade für den Seitenaufprall im Bereich der Sitzquerträger unterbrochen und außerdem wird Bauraum, welcher ansonsten dem Innenraum des Fahrzeugs zugeschlagen werden kann, benötigt. Auch andere Leitungsführungen sind problematisch und reduzieren entweder den Bauraum des Energiespeichers oder aber führen zu Problemen beim Fahrzeugpackage.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Energiespeicher der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchem sich das Unfallverhalten des Kraftwagens verbessern und Probleme hinsichtlich des Bauraums im Innenraum des Kraftwagens und im Fahrzeugpackage reduzieren lassen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Energiespeicher mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Günstige Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Dem erfindungsgemäßen Energiespeicher ist eine Bodenplatte zugeordnet, durch welche jeweilige Batteriemodule zumindest mittelbar getragen sind und durch welche der Energiespeicher nach unten hin begrenzt ist. Um nun einen hinsichtlich seines Unfallverhaltens besonders günstigen Energiespeicher zu erhalten, durch welchen überdies eine besonders großer Innenraum des Kraftwagens bereitgestellt werden kann und Probleme beim Fahrzeugpackage vermieden werden können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Energiespeicher wenigstens eine Leitung umfasst, welcher oberhalb der Bodenplatte verläuft und an einem vorderen und einem hinteren Ende aus dem Energiespeicher austritt.
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Durch die erfindungsgemäße Verlegung der wenigstens eine Leitung innerhalb des Energiespeichers, und insbesondere oberhalb der Bodenplatte wird somit einerseits dem Umstand Rechnung getragen, einen Stummeltunnel oder dergleichen zu vermeiden, welcher im Bereich des Energiespeichers insbesondere die entsprechenden Seitencrashlastpfade beeinträchtigt, und andererseits ermöglicht, dass die Bodenplatte durchgehend und vollständig unterhalb des Energiespeichers verläuft. Zudem wird durch die Verlegung der Leitung innerhalb des Energiespeichers erreicht, dass auf eine Verlegung beispielsweise im Innenraum des Kraftwagens verzichtet werden kann, um somit Bauraumprobleme und Fahrzeugpackageprobleme zu vermeiden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich dabei als vorteilhaft gezeigt, wenn der Energiespeicher nach oben hin durch einen Fahrzeugboden sowie am vorderen und hinteren Ende durch einen Querträger begrenzt ist. Mit anderen Worten bildet somit die Bodenplatte eine Art seitlich offenes oder geschlossenes Gesamtgehäuse des Energiespeichers, sodass dieser besonders sicher untergebracht ist. Der Energiespeicher kann dabei an die jeweiligen Querträger angrenzen und die Leitung kann diese Querträger im Bereich jeweiliger Öffnungen durchsetzen. Hierdurch ist eine besonders günstige Leitungsverlegung möglich.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist dem Energiespeicher wenigstens ein zusätzlicher, oberseitig des Fahrzeugbodens angeordneten Längs- oder Querträger zum Aussteifen der Bodengruppe umfasst. Demzufolge ist es möglich, eine Trennung zwischen der Aufnahme und Dichtfunktion des Energiespeichers einerseits und der aussteifenden Funktion, welche im bisherigen Stand der Technik ebenfalls durch das Gehäuse des Energiespeichers vorgenommen worden ist, vorzunehmen. Der wenigstens eine zusätzliche Querträger erstreckt sich dabei vorzugsweise durchgehend zwischen den jeweiligen Seitenschwellern, an welche er jeweils angeschlossen ist.
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In diesem Zusammenhang hat es sich als weiter vorteilhaft gezeigt, wenn der Energiespeicher wenigstens ein rohbaumäßig nichttragendes Einzelgehäuse für jeweilige Batteriemodule umfasst, welches durch die Bodenplatte getragen ist. Demnach ist es vorgesehen, das wenigstens eine Einzelgehäuse des Energiespeichers ohne Rahmenelemente, Profil oder dergleichen zu gestalten, welche zur Aussteifung der Bodengruppe beziehungsweise des Kraftwagenrohbaus und zur Aufnahme von Unfallenergie bei einer entsprechenden unfallbedingten Kraftbeaufschlagung beitragen. Vielmehr erschließt sich die Funktion des Einzelgehäuses des Energiespeichers insbesondere darin, die jeweiligen Batteriezellen beziehungsweise Batteriemodule dicht aufzunehmen.
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Da somit das wenigstens eine Einzelgehäuse des Energiespeichers ohne mittragende Elemente der Bodengruppe ausgebildet ist, kann dieses erheblich kostengünstiger gestaltet werden. Überdies können durch die jeweiligen Längs- oder Querträger, welche in Folge des Weglassens jeweiliger Träger im Bereich des Energiespeichers zusätzlich seitlich des Fahrzeugbodens angeordnet werden, optimierte Lastpfade in der Bodengruppe beziehungsweise dem Kraftwagenrohbau dargestellt werden, ohne dass es hierbei entsprechender Lastübergabestellen wie Schrauben oder dergleichen bedarf. Somit ist nicht nur eine herstellungstechnisch günstigere und einfachere Lösung geschaffen, sondern überdies auch eine verbesserte Steifigkeit und Stabilität der Bodengruppe erreichbar.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Mehrzahl von parallel zueinander verlaufenden Einzelgehäusen des Energiespeichers vorgesehen. Diese können vorteilhafterweise in Fahrzeugquerrichtung parallel zueinander verlaufen. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Mehrzahl von Einzelgehäusen in Fahrzeuglängsrichtung parallel zueinander verlaufen, da diese erfahrungsgemäß dann länger und größer ausgebildet werden können, sodass sich insgesamt kostenmäßige Vorteile realisieren lassen. Eine Mehrzahl von Einzelgehäusen hat zudem den Vorteil, dass deren Anbindung am Fahrzeugboden weitaus einfacher ist als bei einem großen Einzelgehäuse, bei welchem eine Mittenanbindung vorgesehen werden muss, welche üblicherweise nur mit erheblichem technischen Aufwand bewerkstelligbar ist.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist seitlich des jeweiligen Einzelgehäuses jeweils ein Halteprofil unterseitig des Fahrzeugbodens angeordnet, über welches das jeweilige Einzelgehäuse mit dem Fahrzeugboden verbunden ist. Eine derartige Anordnung von Gehäusen und dazwischen beziehungsweise seitlich angeordneten Halteprofilen ermöglicht eine besonders günstige und einfache Festlegung der jeweiligen Einzelgehäuse unterseitig des Fahrzeugbodens.
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Weiterhin hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das jeweilige Einzelgehäuse zwischen dem jeweiligen Halteprofil und der Bodenplatte, insbesondere unter Vermittlung einer Klemmleiste, geklemmt ist. Hierdurch ergibt sich eine großformatige und hinsichtlich des Toleranzausgleichs besonders günstige Festlegung des jeweiligen Gehäuses unterseitig des Fahrzeugbodens.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Leitung in einem durchgängigen Leitungsschacht aufgenommen ist. Dieser kann gegebenenfalls offen oder geschlossen ausgebildet sein. Durch einen derartigen durchgängigen Leitungsschacht ist die jeweilige Leitung besonders günstig vor Beschädigungen geschützt.
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Alternativ hierzu ist es jedoch auch denkbar, die Leitung an voneinander beabstandeten Haltern anzuordnen. Dies ist eine besonders einfache Möglichkeit zur Fixierung der jeweiligen Leitung.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Leitung zumindest mittelbar an der Bodenplatte befestigt ist. Dies kann entweder durch einen durchgängigen Leitungsschacht oder unter Vermittlung von voneinander beabstandeten Haltern erfolgen.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung auf eine Bodengruppe einer Kraftwagenkarosserie, bei welcher ein Fahrzeugboden seitlich durch jeweilige Seitenschweller begrenzt und durch Längs- und/oder Querträger ausgesteift ist, und bei welcher ein Energiespeicher oberseitig durch den Fahrzeugboden und unterseitig durch eine Bodenplatte begrenzt ist und eine Mehrzahl von Gehäusen umfasst, welche sich in Fahrzeuglängsrichtung erstrecken und rohbaumäßig nichttragend ausgebildet sind,
- 2 eine perspektivische Schnittansicht durch die Bodengruppe mit dem Energiespeicher und der Bodenplatte gemäß 1 entlang einer in Fahrzeughochrichtung beziehungsweise in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Schnittebene,
- 3 eine ausschnittsweise Schnittansicht durch die Bodengruppe mit dem Energiespeicher und der Bodenplatte gemäß den 1 und 2 entlang einer in Fahrzeugquerrichtung beziehungsweise Fahrzeughochrichtung verlaufenden Schnittebene,
- 4 eine ausschnittsweise Perspektivansicht auf die Bodenplatte mit einer Klemmleiste, über welche ein zugeordnetes Einzelgehäuse zur Aufnahme von Batteriemodulen über ein Halteprofil unterseitig des Fahrzeugbodens festklemmbar ist, wobei entlang der Klemmleiste ein durchgängiger Leitungsschacht zur Aufnahme der Leitung angeordnet ist,
- 5 eine ausschnittsweise Schnittansicht entlang einer in Fahrzeughochrichtung beziehungsweise in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Schnittebene durch die Bodenplatte mit der Klemmleiste, dem Einzelgehäuse und dem Leitungsschacht mit der Leitung gemäß 4,
- 6 eine ausschnittsweise Perspektivansicht auf die Bodenplatte mit der Klemmleiste, entlang welcher voneinander beabstandete Halter zur Aufnahme der Leitung angeordnet sind,
- 7 eine ausschnittsweise Schnittansicht entlang einer in Fahrzeughochrichtung beziehungsweise in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Schnittebene durch die Bodenplatte mit der Klemmleiste, dem Einzelgehäuse und einem der Halter der Leitung gemäß 6,
- 8 eine weitere ausschnittsweise Perspektivansicht auf die Bodenplatte mit einer alternativ ausgestalteten Klemmleiste, in welcher der durchgängige Leitungsschacht integriert ist, und
- 9 eine ausschnittsweise Schnittansicht entlang einer in Fahrzeughochrichtung beziehungsweise in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Schnittebene durch die Bodenplatte mit der Klemmleiste und dem Einzelgehäuse gemäß 8.
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1 zeigt in einer perspektivischen Explosionsdarstellung einen Kraftwagenrohbau eines Personenkraftwagens mit einer Bodengruppe 1 sowie einem Energiespeicher 2, welcher hier zum Teil durch die Bodengruppe 1 sowie durch eine Bodenplatte 19 gebildet ist. Mittels des Energiespeichers 2 ist ein Antrieb des Kraftwagens, welcher beispielsweise vollelektrisch oder mittels eines Hybridantriebs angetrieben wird, mit elektrischer Energie versorgbar.
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Die Bodengruppe 1 wird im Wesentlichen gebildet durch einen hier weitestgehend ebenen Fahrzeugboden 3, welcher insbesondere aus einem beziehungsweise mehreren Blechumformbauteilen gebildet ist. Dieser Fahrzeugboden 3 ist seitlich durch jeweilige Seitenschweller 4, 5 begrenzt, welche im Wesentlichen horizontal in Fahrzeugquerrichtung zwischen jeweiligen vorderen und hinteren Radhäusern 6, 7 jeder Fahrzeugseite verlaufen. Im vorderen Bereich ist die Bodengruppe 1 nach vorne hin durch einen vorderen Querträger 8 begrenzt, welcher - bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung - auf Höhe einer Stirnwand 9 verläuft, welche die Fahrgastzelle vom Vorbau des Kraftwagens unterteilt. Der Querträger 8 verläuft dabei horizontal und in Fahrzeugquerrichtung zwischen jeweiligen vorderen Enden der Seitenschweller 4, 5 beziehungsweise unteren Enden entsprechender vorderer Türsäulen 10. In einem rückwärtigen Bereich weist die Bodengruppe 1 einen hinteren Querträger 11 auf, welcher sich horizontal und in Fahrzeugquerrichtung - bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung - etwa auf Höhe jeweiliger hinterer Enden der Seitenschweller 4, 5 erstreckt.
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Der Fahrzeugboden 3 mit den Seitenschwellern 4, 5 und den Querträgern 8, 11 bildet eine nach unten hin offene Mulde aus, in welcher der Energiespeicher 2 auf im Weiteren noch näher beschriebene Art unterhalb des Fahrzeugbodens 3 angeordnet ist.
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Die Anordnung des Energiespeichers 2 unterhalb des Fahrzeugbodens 3 soll dabei im Weiteren anhand der 2 und 3 erläutert werden, welche in einer perspektivischen Ansicht beziehungsweise einer Schnittansicht von vorne jeweils entlang einer in Fahrzeugquerrichtung beziehungsweise in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Schnittebene die Bodengruppe 1, die Bodenplatte 19 sowie den Energiespeicher 2, welcher hier zum Teil durch die Bodengruppe 1 und die Bodenplatte 19 gebildet ist, zeigen.
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Hierbei wird zunächst deutlich, dass der Energiespeicher 2 eine Mehrzahl von vorliegend sechs einzelnen Einzelgehäusen 12 umfasst, welche jeweils aus einem im Querschnitt im Wesentlichen U-förmigen Oberteil 13 und einem ebenso im Wesentlichen im Querschnitt U-förmigen Unterteil 14 entlang einer jeweiligen Flanschverbindung 15 miteinander verbunden sind. Die Flanschverbindung 15 wird dabei durch jeweilige Flansche des Oberteils 13 beziehungsweise des Unterteils 14 gebildet und verläuft außenumfangsseitig umlaufend geschlossen um das jeweils gesamte Einzelgehäuse 12. Hierdurch sind innerhalb des jeweiligen Einzelgehäuses 12 angeordnete Batteriezellen beziehungsweise Batteriemodule 16 abgedichtet innerhalb des jeweils zugeordneten Gehäuses 12 aufgenommen.
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Die Mehrzahl der Einzelgehäuse 12 erstreckt sich dabei parallel zueinander etwa horizontal und in Fahrzeuglängsrichtung. Seitlich von jedem der Einzelgehäuse 12 beziehungsweise zwischen den einzelnen Einzelgehäusen 12 verläuft jeweils ein Halteprofil 17 horizontal und in Fahrzeuglängsrichtung, welches hier im Wesentlichen im Querschnitt ein Hutprofil aufweist und mittels jeweiliger Flansche 18 unterseitig des Fahrzeugbodens 3, beispielsweise über eine Schweißverbindung oder eine andersartige Fügeverbindung, fixiert ist. Die Halteprofile 17 sind dabei insbesondere auch in 1 unterseitig des Fahrzeugbodens 3 erkennbar. Sie dienen in erster Linie der Halterung der Gehäuse 12. Demzufolge sind die Halteprofile 17 auch außerhalb des Energiespeichers 2 angeordnet.
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Insbesondere in 1 ist eine Bodenplatte 19 in Form einer Tragplatte erkennbar, welche beispielsweise als Blechumformteil, als Kunststoffbauteil oder als Metallgussbauteil ausgebildet sein kann. Die Bodenplatte 19 ist vorliegend im Wesentlichen eben ausgebildet und weist oberseitig jeweilige Klemmleisten 20 auf, welche in den jeweiligen mittleren Bereich zwischen den einzelnen Gehäusen 12 doppel-T-förmig und außenseitig des äußersten Gehäuses 12 im Querschnitt kastenprofilartig gestaltet sind. Diese Klemmleisten 20 sind beispielsweise über eine Schweißverbindung, eine andere Fügeverbindung oder dergleichen ober- beziehungsweise innenseitig der Bodenplatte 19 befestigt und fluchten zum jeweils korrespondierenden Halteprofil 17, welches seinerseits unterseitig des Fahrzeugbodens 3 befestigt ist. Demzufolge verlaufen auch die jeweiligen Klemmleisten 20 zumindest im Wesentlichen horizontal und in Fahrzeuglängsrichtung, wenn das Tragelement 19 an der Bodengruppe 1 montiert ist.
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Die Bodenplatte 19 mit den Klemmleisten 20 wird beim Montieren mit den einzelnen Gehäusen 12 bestückt und anschließend unterseitig des Fahrzeugbodens 3 befestigt. Hierbei werden die Gehäuse 12 mit ihren jeweiligen Flanschverbindungen 15 zwischen dem jeweiligen Halteprofil 17 und der jeweiligen Klemmleiste 20 geklemmt, indem die Bodenplatte 19 unterseitig des Fahrzeugbodens 3 befestigt wird. Dies erfolgt in erster Linie dadurch, dass zwischen der Bodenplatte 19 beziehungsweise der jeweiligen Klemmleiste 20 und dem zugehörigen Halteprofil 17 entsprechende Schraubverbindungen 26 (3) oder andere mechanische Verbindungsmittel gesetzt werden, sodass die jeweilige Flanschverbindung 15 des entsprechenden Gehäuses 12 zwischen dem jeweiligen Halteprofil 17 und der zugehörigen Klemmleiste 20 geklemmt wird.
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Die Bodenplatte 19 dient nicht nur zur Montage und Halterung der jeweiligen Gehäuse 12, sondern auch zu deren Schutz. Insbesondere bei einer Überfahrt über einen Poller sind die jeweiligen Gehäuse 12 somit in optimaler Weise vor einer Beschädigung geschützt.
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Insbesondere aus den 2 und 3 ist zudem ersichtlich, dass sowohl die jeweiligen Gehäuse 12 als auch die Bodenplatte 19 in einem seitlichen Abstand zum jeweils korrespondierenden Seitenschweller 4, 5 endet. Mit anderen Worten ist zwischen dem Energiespeicher 2 und dem jeweiligen Seitenschweller 4, 5 ein Freiraum 21 vorgesehen, welcher sich bis zur Unterseite des Fahrzeugbodens 3 nach oben hin erstreckt. Es besteht demzufolge im Wesentlichen keine Verbindung zwischen dem Energiespeicher 2 und dem jeweiligen Seitenschweller 4, 5 unterhalb des Fahrzeugbodens 3.
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Außerdem ist insbesondere aus den 2 und 3 erkennbar, dass das jeweilige Gehäuse 12 mit den jeweiligen Oberteilen 13 beziehungsweise Unterteilen 14 im Wesentlichen ohne tragende Struktur ausgebildet ist. Dies bedeutet insbesondere, dass keine Träger oder trägerartigen Vertiefungen vorgesehen sind, welche insbesondere zur Aussteifung der Karosserie in Fahrzeugquerrichtung beitragen würden. Ebenfalls ist im Unterschied zum bisherigen Stand der Technik kein um den Energiespeicher umlaufender Rahmen vorgesehen, über welchen dieser beispielsweise an den Seitenschwellern 4, 5 angebunden werden könnte. Auch in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne hin beziehungsweise nach hinten hin können jeweilige Abstände zwischen den jeweiligen Gehäusen 12 und dem entsprechenden Querträger 8 beziehungsweise 11 vorgesehen sein. Dies gilt ebenso für die Bodenplatte 19, welche gegebenenfalls ebenfalls im Abstand zu den besagten Querträgern 8, 11 enden kann.
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Da somit der Energiespeicher 2 und insbesondere dessen Gehäuse 12 zwar eine Dichtfunktion für die innerhalb von diesem angeordneten Batteriemodule 16 aufweist, aber insbesondere keine ausstreifenden und tragenden Eigenschaften für den Kraftwagenrohbau, erfolgt eine zusätzliche Aussteifung der Bodengruppe 1. Vielmehr sind hierfür neben jeweiligen Sitzquerträgern 22 vorliegend weitere Querträger 24 vorgesehen, welche bei bislang auf konventionell Bodengruppen mit Energiespeichern nicht benötigt worden sind. Da nämlich die jeweiligen Einzelgehäuse 12 keine tragende und aussteifende Funktion für den Kraftwagenrohbau beziehungsweise die Bodengruppe 1 haben, wird dies durch die Querträger 23, 24 bewerkstelligt, welche oberseitig des Fahrzeugbodens 3 verlaufen beziehungsweise an dessen Oberseite fixiert sind. Die Querträger 24 verlaufen dabei über die vollständige Breite der Bodengruppe zwischen den beiden Seitenschwellern 4, 5, an welchen diese abgestützt und auch befestigt sind. Hierdurch ergeben sich zwei optimale Lastpfade zwischen den jeweiligen Seitenschwellern 4, 5, ohne dass - wie beim bisherigen Stand der Technik - der Umweg über entsprechende Lastübergabe stellen in Form von Schrauben oder dergleichen gewählt werden muss, an denen die Last von der Bodengruppe beziehungsweise dem Kraftwagenrohbau, insbesondere von den Seitenschwellern 4, 5, auf den Energiespeicher 2 und dessen Gehäuse 12, übergeben wurde.
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Es ist dabei ersichtlich, dass somit Lastpfade geschaffen werden, welche auf einfache Weise mittels der jeweiligen Querträger 23, 24 geschaffen sind und auf einfache Weise verschweißt werden können und demzufolge nicht nur punktuell angebunden sind. Ein weiterer großer Vorteil dieser Bauweise ist es zudem, dass die beschriebene Funktionstrennung zwischen der Dichtheit der jeweiligen Einzelgehäuse 12 und der mechanischen Aussteifung der Bodengruppe 1 beziehungsweise des Kraftwagenrohbaus funktional getrennt wird. Hierdurch können insbesondere das jeweilige Einzelgehäuse 12 und der Energiespeicher 2 insgesamt deutlich kostengünstiger hergestellt werden und überdies eine verbesserte Funktion des Kraftwagenrohbaus und dessen Bodengruppe 1 erreicht werden.
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Ein weiterer Vorteil ist es, dass zwischen den Seitenschwellern 4, 5 und dem Energiespeicher 3, insbesondere dessen Gehäuse 12, ein Abstand beziehungsweise Freiraum 25 vorgesehen ist, welcher erst dadurch möglich ist, dass das jeweilige Gehäuse 12 beziehungsweise der Energiespeicher 2 insgesamt nicht zur Aussteifung der Bodengruppe 1 beitragen und demnach nicht zwingend am jeweiligen Seitenschweller 4, 5 befestigt werden muss. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass bei einem Seitenaufprall auf einen der Seitenschweller 4, 5 ein erheblicher Abstand zum Energiespeicher 2 beziehungsweise dem jeweiligen Gehäuse 12 gegeben ist, sodass Beschädigungen des Energiespeichers 2 weitaus später im Verlauf des Unfallszenarios bei einem Seitenaufprall entstehen.
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Da der Energiespeicher 2 eine Mehrzahl von einzelnen Gehäusen 12 gebildet ist, welche aufgrund ihrer nichttragenden Funktion untereinander nicht verbunden sein müssen, kann eine bislang erforderliche, äußert aufwändige Mittenanbindung des Energiespeichers 2 entfallen. Vielmehr werden die einzelnen Gehäuse 12 insbesondere durch die Kombination der Bodenplatte 19 mit den Halteprofilen 17 und den Klemmleisten 20 in optimaler Weise im Unterflurbereich gehalten.
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Die Bodenplatte 19 und der Fahrzeugboden 3 bilden zudem eine Art seitlich offenes Gesamtgehäuse des Energiespeichers 2, in welchem die Einzelgehäuse 12 sicher untergebracht sind. Zudem wäre es natürlich auch denkbar, die Bodenplatte 19 und den Fahrzeugboden 3 umlaufend dicht miteinander zu verbinden, um hierdurch ein dichtes Gesamtgehäuse des Energiespeichers 2 zu schaffen.
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4 zeigt in einer ausschnittsweisen Perspektivansicht die Bodenplatte 19 mit der Klemmleiste 20, über welche das jeweilige Einzelgehäuse 12 im Bereich seiner Flanschverbindung 15 an dem Halteprofil 17 festgeklemmt ist. Erkennbar ist hierbei insbesondere, dass die Flanschverbindung 15 des Ober- und Unterteils 13, 14 im Bereich der jeweiligen Schraubverbindungen 26 entsprechend ausgespart ist.
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In Zusammenschau mit 5, welche in einer ausschnittsweisen Schnittansicht entlang einer in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) beziehungsweise in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) verlaufenden Schnittebene die Klemmanordnung der Flanschverbindung 15 mit der Klemmleiste 20 und der Bodenplatte 19 bei weggelassenem Halteprofil 17 zeigt, wird erkennbar, dass innerhalb des Energiespeichers 2 wenigstens eine Leitung 27 angeordnet ist. Diese Leitung 27, im vorliegenden Fall beispielsweise eine Hochvoltleitung, verläuft beispielsweise zwischen einem vorderen und einem hinteren Ende 28, 29 (1) des Energiespeichers 2 und durchsetzt beispielsweise einen vorderen und einen hinteren Rand 30, 31 (1) der Bodenplatte 19. Außerdem kann die Leitung - wenn sich die Bodenplatte 19 beziehungsweise der Energiespeicher 20 unmittelbar an die Querträger 8, 11 anschließen - auf diesen Bereich jeweilige Öffnungen durchsetzen.
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Wie nun in Zusammenschau der 4 und 5 erkennbar ist, ist zur Führung beziehungsweise Halterung der Leitung 27 ein durchgängiger Leitungsschacht 32 vorgesehen, welcher beispielsweise oberseitig der Bodenplatte 19 befestigt ist. Der Leitungsschacht 32 weist dabei eine Anzahl von die Leitung 27 beidseitig fingerartig umgreifenden Halteelementen 33 auf, welche dann in den Radius der Leitung 27 angepasst sind und die Leitung 27 um etwas mehr als 180 Grad umgreifen, sodass die Leitung 27 entsprechend formschlüssig fixiert ist. Um die Leitung 27 dabei günstig an dem Leitungsschacht 32 beziehungsweise den Halteelementen 33 befestigen zu können, ist dieser beispielsweise aus einem elastisch nachgiebigen Kunststoff oder einem Metallblech hergestellt. Überdies ist aus 5 erkennbar, dass die jeweiligen Schraubverbindungen 26 von Hülsenelementen 34 umgeben sein können.
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Analog zu den 4 und 5 zeigen die 6 und 7 in einer weiteren ausschnittsweisen Perspektivansicht beziehungsweise einer Schnittansicht entlang einer in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) beziehungsweise in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) verlaufenden Schnittebene eine weitere Möglichkeit zur Fixierung der Leitung 27, welche sich auch im vorliegenden Fall entlang der korrespondierenden Klemmleiste 20 beziehungsweise zwischen zwei benachbarten Einzelgehäusen 12 erstreckt. Im vorliegenden Fall ist allerdings eine Mehrzahl von zueinander beabstandeten Haltern 35 vorgesehen, welche einem korrespondierenden Gurt 36 der Klemmleiste 20 aufgesteckt ist. Die Klemmleiste 20 ist dabei auf entsprechenden Sicken 37 der Bodenplatte 19 abgestützt, wobei der jeweilige Halter 35 im Bereich zwischen zwei derartigen Sieken 37 positioniert ist. Wie aus 7 erkennbar ist, umgreift der jeweilige Halter 35 die Leitung 27 außenumfangsseitig um mehr als 180 Grad und weist entsprechende Einführschrägen 38 auf, über welche die Leitungen einfach am wiederum federnd nachgiebigen Halter 35 fixiert werden können. Die Sicken 37 dienen zur verborgenen Anordnung eines jeweiligen Kopfes der Schraubverbindung 26.
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Die 8 und 9 zeigen schließlich analog zu den 4 und 5 eine ausschnittsweise Perspektivansicht beziehungsweise eine Schnittansicht entlang einer in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) beziehungsweise in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) verlaufenden Schnittebene. Im vorliegenden Fall ist im Unterschied zur Darstellung gemäß den 4 und 5 diejenige Klemmleiste 20 gezeigt, welche den Energiespeicher 2 seitlich begrenzt beziehungsweise außenseitig des seitlich jeweils letzten Einzelgehäuses 12 angeordnet ist. Da diese Klemmleiste trägerartig beziehungsweise profilartig gestaltet ist, weist sie im Bereich ihrer Seitenwände jeweilige Leitungsschächte 39 auf, innerhalb welchen die korrespondierende Leitung 27 verlegt ist. Im vorliegenden Fall ist der jeweilige Leitungsschacht 39 im Wesentlichen rinnenartig mit einem bogenförmigen Querschnitt von etwas mehr als 180 Grad ausgebildet, und an den Außenumfang der Leitung 27 angepasst. Somit kann die jeweilige Leitung 27 auch einfach in der Rinne beziehungsweise in dem Leitungsschacht 39 verrastet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bodengruppe
- 2
- Energiespeicher
- 3
- Fahrzeugboden
- 4
- Seitenschweller
- 5
- Seitenschweller
- 6
- Radhaus
- 7
- Radhaus
- 8
- Querträger
- 9
- Stirnwand
- 10
- Türsäule
- 11
- Querträger
- 12
- Gehäuse
- 13
- Oberteil
- 14
- Unterteil
- 15
- Flanschverbindung
- 16
- Batteriemodul
- 17
- Halteprofil
- 18
- Flansch
- 19
- Bodenplatte
- 20
- Klemmleiste
- 21
- Sitzquerträger
- 22
- Sitzquerträger
- 23
- Querträger
- 24
- Querträger
- 25
- Freiraum
- 26
- Schraubverbindungen
- 27
- Leitung
- 28
- vorderes Ende
- 29
- hinteres Ende
- 30
- vorderen Rand
- 31
- hinterer Rand
- 32
- Leitungsschacht
- 33
- Halteelementen
- 34
- Hülsenelement
- 35
- Halter
- 36
- Untergurt
- 37
- Sicken
- 38
- Einführschräge
- 39
- Leitungsschacht
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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