DE102021005320A1 - Seal for a wet area between a high-voltage battery and a shell main floor - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dichtung (1) für einen Nassbereich zwischen einer Hochvoltbatterie (7) und einem Rohbauhauptboden eines Fahrzeugs.Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (1) zweiteilig ausgebildet ist, wobei ein erstes Dichtelement (2) als Elastomerdichtung (3) und ein zweites Dichtelement (4) als Weichstoff- oder Flüssigdichtung (5) oder als Klebeband ausgebildet ist.The invention relates to a seal (1) for a wet area between a high-voltage battery (7) and a main body shell of a vehicle. The invention is characterized in that the seal (1) is designed in two parts, with a first sealing element (2) as an elastomer seal (3 ) and a second sealing element (4) is designed as a soft material or liquid seal (5) or as an adhesive tape.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtung für einen Nassbereich zwischen einer Hochvoltbatterie und einem Rohbauhauptboden nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.The invention relates to a seal for a wet area between a high-voltage battery and a shell main floor according to the type defined in more detail in the preamble of claim 1.

Prinzipiell sind Dichtungen für einen Nassbereich zwischen einer Hochvoltbatterie (HV-Batterie) und einem Rohbauhauptboden aus dem Stand der Technik bekannt. Im Bereich der Automobilindustrie besteht das Problem, den Nassbereich im Zwischenraum zwischen der HV-Batterie und dem Rohbauhauptboden abzudichten, insbesondere in Kombination mit Noise Vibration Harshness Matten (NVH-Matten). Durch die Dauerfeuchtigkeit neigt dieser Bereich zur Korrosion. Dabei ist potentielle Korrosion, beispielsweise eines Deckels der HV-Batterie, nicht zulässig und daher zu verhindern.In principle, seals for a wet area between a high-voltage battery (HV battery) and a shell main floor are known from the prior art. In the automotive industry, there is the problem of sealing the wet area in the space between the HV battery and the main shell of the building, especially in combination with noise vibration harshness mats (NVH mats). Due to the permanent humidity, this area tends to corrode. Potential corrosion, for example a cover of the HV battery, is not permitted and must therefore be prevented.

Um Korrosion zu vermeiden ist beispielsweise aus der WO 2020/099320 A1 ein Batteriegehäuse für ein Elektrofahrzeug bekannt. Das Gehäuse besteht aus zwei Metallbauteilen, die über einen jeweils umlaufenden Montageflansch miteinander verbunden sind. Zwischen den beiden Montageflanschen befindet sich eine umlaufende Dichtung, die adhäsiv an die beiden Montageflansche angeschlossen ist.To avoid corrosion, for example, from the WO 2020/099320 A1 a battery case for an electric vehicle is known. The housing consists of two metal components that are connected to one another via a circumferential mounting flange. There is a circumferential seal between the two mounting flanges, which is adhesively connected to the two mounting flanges.

Die Topologie des Rohbauhauptbodens schränkt jedoch die Dichtfunktion einer klassischen Elastomerdichtung ein. Beispielsweise sind Hohlkammerprofildichtungen bekannt, die in Analogie zu einer Türspaltdichtung ausgebildet sind. Meist dienen diese jedoch nur als Schwallwasserschutz.However, the topology of the shell main floor limits the sealing function of a classic elastomer seal. For example, hollow-chamber profile seals are known which are designed in analogy to a door gap seal. Usually, however, these only serve as protection against splash water.

Der Einsatz einer Weichstoffdichtung bzw. Flüssigdichtung könnte Dichtebenensprünge beherrschen, führt aber hingegen zu einem hohen Aufwand in einem Servicefall, da die Verklebung im Zwischenbereich zwischen der HV-Batterie und dem Rohbauhauptboden gelöst werden muss.The use of a soft material seal or a liquid seal could handle leaps in the sealing level, but it would, however, lead to high costs in a service case, since the adhesive bond in the area between the HV battery and the main shell of the building has to be loosened.

Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Dichtung zu schaffen, welche die zuvor genannten Nachteile überwindet.The object of the present invention is now to create a seal which overcomes the aforementioned disadvantages.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Dichtung mit den Merkmalen im Anspruch 1 und hier insbesondere im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.According to the invention, this object is achieved by a seal having the features in claim 1 and here in particular in the characterizing part of claim 1. Advantageous refinements and developments result from the dependent claims.

Im Kern der erfindungsgemäßen Dichtung ist diese zweiteilig ausgebildet, wobei ein erstes Dichtelement als Elastomerdichtung und ein zweites Dichtelement als Weichstoff- oder Flüssigdichtung oder als Klebeband ausgebildet ist. Damit wird eine geeignete Kombination beider Dichtmethoden vorgeschlagen, wodurch insbesondere der Serviceaufwand minimiert werden kann.At the core of the seal according to the invention, it is designed in two parts, a first sealing element being designed as an elastomer seal and a second sealing element being designed as a soft material or liquid seal or as an adhesive tape. A suitable combination of the two sealing methods is thus proposed, which in particular makes it possible to minimize the service outlay.

Die Dichtung ist für einen Nassbereich zwischen einer HV-Batterie und einem Rohbauhauptboden eines Fahrzeugs ausgebildet. Durch den Einsatz einer Weichstoff- bzw. Flüssigdichtungskomponente in den Kontaktzonen der Fügepartner können insbesondere Dichtebenensprünge und Unebenheiten kompensiert werden. Daher stellt die Kombination von einer Elastomerdichtung und einer Weichstoff- bzw. Flüssigkeitsdichtung eine geeignete Kombination dar. Anstelle einer Weichstoff- bzw. Flüssigkeitsdichtung kann auch ein Klebeband eingesetzt werden.The seal is designed for a wet area between an HV battery and a main shell of a vehicle. By using a soft material or liquid sealing component in the contact zones of the joining partners, in particular jumps in the density level and unevenness can be compensated for. Therefore, the combination of an elastomer seal and a soft material or liquid seal represents a suitable combination. Instead of a soft material or liquid seal, an adhesive tape can also be used.

Bevorzugt kann die Elastomerdichtung ein Hohlkammerprofil aufweisen. Das Hohlkammerprofil kann dabei einen Teilbereich des Querschnitts der Elastomerdichtung ausbilden. Insbesondere ist das Hohlkammerprofil quadratisch, rechteckig oder dreieckig ausgeformt. Des Weiteren kann das Hohlkammerprofil auch kreisförmig oder teilkreisförmig ausgebildet sein oder eine aus den vorgenannten Formen kombinierte Form aufweisen. Notwendige Verpressungskräfte im Dichtverband der Dichtung können durch eine geeignete Formgebung des Hohlkammerprofils eingestellt werden. Dadurch kann die Dichtung derart konfektioniert werden, dass diese eine hinreichend hohe Dichtwirkung aufweist, wobei weiterhin Deformationen des Batteriedeckels vermieden werden können.The elastomer seal can preferably have a hollow chamber profile. The hollow chamber profile can form a partial area of the cross section of the elastomer seal. In particular, the hollow chamber profile has a square, rectangular or triangular shape. Furthermore, the hollow chamber profile can also be circular or part-circular or have a shape combined from the aforementioned shapes. The necessary compression forces in the sealing connection of the seal can be adjusted by suitably shaping the hollow chamber profile. As a result, the seal can be made up in such a way that it has a sufficiently high sealing effect, while deformations of the battery cover can also be avoided.

Das zweite Dichtelement ist bevorzugt zwischen dem ersten Dichtelement und einer HV-Batterie und/oder zwischen dem ersten Dichtelement und dem Rohbauhauptboden angeordnet sein. Daher kann das zweite Dichtelement auch zweiteilig ausgebildet sein.The second sealing element is preferably arranged between the first sealing element and an HV battery and / or between the first sealing element and the main shell of the shell. The second sealing element can therefore also be designed in two parts.

Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Idee kann es dabei vorgesehen sein, dass das zweite Dichtelement mit der HV-Batterie in Kontakt steht. Demnach kann eine Ausführung der Dichtung als nass-fest-nass erfolgen, wenn ein zweites Teilelement der zweiten Dichtung als Verbindungselement zwischen der Elastomerdichtung und dem Rohbauhauptboden eingesetzt wird.According to a very advantageous development of the idea, it can be provided that the second sealing element is in contact with the HV battery. Accordingly, the seal can be embodied as wet-solid-wet if a second sub-element of the second seal is used as a connecting element between the elastomer seal and the main shell of the building.

Dabei kann es gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Elastomerdichtung zweiteilig ausgebildet ist, wobei ein erstes Element ein zweites Element zumindest teilweise umschließt, sodass eine Primärdichtfläche zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element ausgebildet wird. Die Primärdichtfläche ist bevorzugt näher an dem Rohbauhauptboden als an dem Deckel der HV-Batterie angeordnet.According to an advantageous embodiment, it can be provided that the elastomer seal is designed in two parts, a first element at least partially enclosing a second element, so that a primary sealing surface is formed between the first element and the second element. The primary sealing surface is preferably arranged closer to the shell main floor than to the cover of the HV battery.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann es vorsehen, dass die Dichtung auf der HV-Batterie vormontiert ist. In einem Servicefall oder bei Nacharbeiten in der ersten Montage kann in einer derartigen Anordnung die Dichtung vorteilhaft gelöst und wieder gefügt werden, wenn die Elastomerdichtung zweiteilig ausgebildet ist, ohne den Weichstoff- bzw. Flüssiganteil des zweiten Dichtelements zu zerstören.A further advantageous embodiment can provide that the seal is preassembled on the HV battery. In a service case or when reworking the first assembly, the seal can advantageously be loosened and reattached in such an arrangement if the elastomer seal is made in two parts without destroying the soft material or liquid portion of the second sealing element.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Dichtung ergeben sich ferner aus den restlichen abhängigen Unteransprüchen und werden anhand der Ausführungsbeispiele deutlich, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben werden.Further advantages of the seal according to the invention emerge from the remaining dependent claims and become clear on the basis of the exemplary embodiments, which are described in more detail below with reference to the figures.

Dabei zeigen:

  • 1 eine mögliche Ausführungsform der Dichtung;
  • 2 eine weitere mögliche Ausführungsform der Dichtung;
  • 3 eine Erstmontage sowie Demontage und erneute Montage der Dichtung;
  • 4 einen Deckel einer Hochvoltbatterie mit angeordneter Dichtung.
Show:
  • 1 a possible embodiment of the seal;
  • 2 another possible embodiment of the seal;
  • 3 an initial assembly as well as disassembly and reassembly of the seal;
  • 4th a lid of a high-voltage battery with an arranged seal.

In der Darstellung der 1 ist eine mögliche Ausführungsform der Dichtung 1 dargestellt. Die Elastomerdichtung 3 der Dichtung 1 ist zweiteilig ausgebildet, wobei ein erstes Element 3a ein zweites Element 3b kontaktiert, sodass eine Primärdichtfläche 8 ausgebildet wird. Das zweite Element 3b weist eine Hohlkammerprofil 6 auf. Das zweite Dichtelement 4 ist als Weichstoff- oder Flüssigdichtung 5 ausgeformt und ist ebenso zweiteilig ausgebildet. Daher ist das erste Dichtelement 2 an zwei Seiten bezüglich der Elastomerdichtung 3 angeordnet. Die Dichtung 1 ist daher mit einer 2K Ausführung der Elastomerdichtung 3 ausgebildet, wobei an einer Kontaktfläche zu einem Rohbauhauptboden die Weichstoff- bzw. Flüssigdichtung appliziert ist.In the representation of the 1 is a possible embodiment of the seal 1 shown. The elastomer seal 3 the seal 1 is designed in two parts, with a first element 3a a second element 3b contacted so that a primary sealing surface 8th is trained. The second element 3b has a hollow chamber profile 6th on. The second sealing element 4th is available as a soft material or liquid seal 5 shaped and is also designed in two parts. Hence the first sealing element 2 on two sides with respect to the elastomer seal 3 arranged. The seal 1 is therefore with a 2K design of the elastomer seal 3 formed, wherein the soft material or liquid seal is applied to a contact surface to a shell main floor.

Die Dichtung kann zusätzliche Funktionen aufweisen. Beispielsweise kann ein Art Schmutzabweiser 10 vorgesehen sein, der als zumindest ein Abstreifer bzw. als zumindest eine Lippe an der Elastomerdichtung 3 ausgeformt ist. Des Weiteren kann zumindest eine Rastnase 11 vorgesehen sein, die als eine Art Clip in Analogie nach einem Zipper-Bag Prinzip ausgeformt ist.The seal can have additional functions. For example, a kind of dirt deflector 10 be provided as at least one wiper or as at least one lip on the elastomer seal 3 is formed. Furthermore, at least one locking lug 11th be provided, which is shaped as a kind of clip in analogy to a zipper bag principle.

Eine weitere Ausführungsvariante der Dichtung 1 ist in 2 zu erkennen. Dieselben Bauteile sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen, sodass hierauf im Detail nicht weiter eingegangen werden muss. Im Unterschied zu 1 ist hier das Hohlkammerprofil 6 rechteckförmig ausgebildet. An der Oberseite des Hohlkammerprofils 6 sind drei Primärdichtflächen 8 angeordnet.Another variant of the seal 1 is in 2 to recognize. The same components are provided with the same reference numerals, so that they do not have to be discussed further in detail. In contrast to 1 here is the hollow profile 6th formed rectangular. At the top of the hollow chamber profile 6th are three primary sealing surfaces 8th arranged.

3 zeigt Zustände der Dichtung bei der Montage, Demontage bzw. bei der Fertigung der Dichtung 1. In der linken Darstellung ist eine Situation bei der Erstmontage der Dichtung 1 dargestellt. Die komplette Dichtung 1 ist an der HV-Batterie 7 vormontiert. In der mittleren Darstellung ist eine Demontage in einem Servicefall dargestellt. Dabei ist ein zerstörungsfreies Lösen des Dichtverbandes möglich. Das zweite Dichtelement 4, d. h. die Weichstoff- oder Flüssigdichtung, verbleibt an dem Rohbauhauptboden 9 des Fahrzeugs. In der rechten Darstellung ist eine Situation bei der Wiedermontage, der sogenannten Re-Montage, nach dem Servicefall dargestellt. Ein Einfädeln des ersten Elements 3a ist durch die geometrische Ausgestaltung beider Elemente 3a, 3b gegeben. Zu prüfen sind unter anderem die Querkräfte auf die Dichtung 1 beim „Suchen“ einer Betriebsposition. Ist beispielsweise keine ausreichende Dichtwirkung wiederherzustellen, kann insbesondere das zweite Dichtelement 4 von dem Rohbauhauptboden 9 entfernt und durch ein neues zweites Dichtelement 4 ersetzt werden. Die Montage erfolgt dann wie bei der Erstmontage, gezeigt in der linken Darstellung. 3 shows the states of the seal during assembly, disassembly and manufacture of the seal 1 . The illustration on the left shows a situation during the initial assembly of the seal 1 shown. The complete seal 1 is on the HV battery 7th pre-assembled. In the middle illustration, dismantling in a service case is shown. A non-destructive loosening of the sealing compound is possible. The second sealing element 4th , ie the soft material or liquid seal, remains on the shell main floor 9 of the vehicle. The illustration on the right shows a situation during reassembly, the so-called re-assembly, after the service case. A threading of the first element 3a is due to the geometric design of both elements 3a , 3b given. Among other things, the transverse forces on the seal must be checked 1 when "searching" for an operating position. If, for example, a sufficient sealing effect cannot be restored, the second sealing element in particular can 4th from the shell main floor 9 removed and replaced by a new second sealing element 4th be replaced. The assembly is then carried out as for the initial assembly, shown in the illustration on the left.

In 4 ist ein Deckel einer HV-Batterie 7 dargestellt, an welchem zwei Dichtungen 1 vormontiert sind. Insbesondere sind die jeweils ersten Dichtelemente 2 der Dichtung 1 vormontiert. Es ist weiterhin möglich, dass die Dichtung 1 wie in der linken Darstellung in 3 dargestellt, vormontiert ist.In 4th is a cover of an HV battery 7th shown on which two seals 1 are pre-assembled. In particular, the respective first sealing elements 2 the seal 1 pre-assembled. It is still possible that the seal 1 as in the illustration on the left in 3 shown, is pre-assembled.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • WO 2020/099320 A1 [0003]WO 2020/099320 A1 [0003]

Claims (5)

Dichtung (1) für einen Nassbereich zwischen einer Hochvoltbatterie (7) und einem Rohbauhauptboden (9) eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (1) zweiteilig ausgebildet ist, wobei ein erstes Dichtelement (2) als Elastomerdichtung (3) und ein zweites Dichtelement (4) als Weichstoff- oder Flüssigdichtung (5) oder als Klebeband ausgebildet ist.Seal (1) for a wet area between a high-voltage battery (7) and a shell main floor (9) of a vehicle, characterized in that the seal (1) is designed in two parts, a first sealing element (2) as an elastomer seal (3) and a second Sealing element (4) is designed as a soft material or liquid seal (5) or as an adhesive tape. Dichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomerdichtung (3) ein Hohlkammerprofil (6) aufweist.Seal (1) Claim 1 , characterized in that the elastomer seal (3) has a hollow chamber profile (6). Dichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Dichtelement (4) mit der Hochvoltbatterie (7) in Kontakt steht.Seal (1) Claim 1 or 2 , characterized in that the second sealing element (4) is in contact with the high-voltage battery (7). Dichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomerdichtung (3) zweiteilig ausgebildet ist, wobei ein erstens Element (3a) ein zweites Element (3b) zumindest teilweise umschließt, sodass eine Primärdichtfläche (8) zwischen dem ersten Element (3a) und dem zweiten Element (3b) ausgebildet wird.Seal (1) according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the elastomer seal (3) is designed in two parts, a first element (3a) at least partially enclosing a second element (3b) so that a primary sealing surface (8) between the first element (3a) and the second element (3b ) is trained. Dichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (1) auf der Hochvoltbatterie (7) vormontiert ist.Seal (1) according to one of the Claims 1 until 4th , characterized in that the seal (1) is pre-assembled on the high-voltage battery (7).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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