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1. DE102018132258 - Energiespeicher-Bodengruppe für einen Kraftwagenrohbau

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]
Beschreibung  

[0001]  Die Erfindung betrifft eine Energiespeicher-Bodengruppe für einen Kraftwagenrohbau gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002]  Eine derartige Energiespeicher-Bodengruppe 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, welches auch bei einem Seitenaufprall zur Absorption von Aufprallenergie herangezogen wird beziehungsweise bestimmte Crashfunktionen übernehmen muss.

[0003]  Damit der Energiespeicher die beschriebenen Funktionen übernehmen kann, muss dieser sehr aufwändig, beispielsweise mit einem seitlich umlaufenden Rahmen, gestaltet sein. Die bedingt auch, dass Beschädigungen des Energiespeichers sehr teuer sind, da in der Regel der Energiespeicher anschließend getauscht werden muss. Zudem muss der Energiespeicher zur Bereitstellung dieser Funktion sehr stabil und entsprechend schwer gestaltet werden.

[0004]  Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Energiespeicher-Bodengruppe zu schaffen, welche insbesondere bei einem Seitenaufprall auf die Bodengruppe ein verbessertes Unfallverhalten aufweist.

[0005]  Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Energiespeicher-Bodengruppe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Günstige Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

[0006]  Die erfindungsgemäße Energiespeicher-Bodengruppe umfasst einen Fahrzeugboden, der seitlich durch jeweilige Seitenschweller begrenzt und durch Querträger ausgesteift ist, sowie einen Energiespeicher, welcher unterseitig des Fahrzeugbodens angeordnet ist. Um ein besonders günstiges Unfallverhalten der Bodengruppe insbesondere bei einem Seitenaufprall auf den Kraftwagen zu erreichen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass innerhalb des jeweiligen Seitenschwellers eine Energieabsorptionseinrichtung vorgesehen ist, welche sich zumindest über einen Längenbereich des zugeordneten Seitenschwellers und auf Höhe der Querträger erstreckt. Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen muss der Energiespeicher weitaus weniger Crashfunktionen mit übernehmen und kann beispielsweise auch als im Weiteren noch erläuterte, nichttragende Komponente gestaltet werden. Somit lässt sich mit der Erfindung insbesondere bei einem Seitenaufprall beziehungsweise einem Seitenanprall eine hochwirksame Energieabsorptionseinrichtung innerhalb des jeweiligen Längsträgers realisieren, die zudem bewirkt, dass der Energiespeicher auf gewichtssparende und kostensparende Weise deutlich einfacher gestaltet werden kann.

[0007]  Eine besonders günstige Weiterbildung der Erfindung sieht dabei vor, dass die Energiespeicher-Bodengruppe wenigstens ein rohbaumäßig nichttragendes Gehäuse des Energiespeichers und wenigstens einen zusätzlichen, oberseitig des Fahrzeugbodens angeordneten Längs- oder Querträger zum Aussteifen der Bodengruppe umfasst. Demzufolge ist 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, indem nunmehr oberseitig des Fahrzeugbodens wenigstens ein weiterer Querträger zum Aussteifen der Bodengruppe vorgesehen ist. Somit kann das wenigsten eine Gehäuse des Energiespeichers ohne Rahmenelemente, Profil oder dergleichen gestaltet werden, 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 Gehäuses des Energiespeichers insbesondere darin, die jeweiligen Batteriezellen beziehungsweise Batteriemodule dicht aufzunehmen.

[0008]  Da somit das Gehäuse des Energiespeichers ohne mittragende Elemente der Bodengruppe ausgebildet ist, kann dieses erheblich kostengünstiger gestaltet werden. Überdies können durch die jeweiligen 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. Die Crashfunktion wird dabei in der oben beschriebenen Weise durch die Energieabsorptionseinrichtung innerhalb des jeweiligen Seitenschwellers übernommen.

[0009]  In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das wenigstens eine Gehäuse des Energiespeichers in einem Abstand zu den Seitenschwellern beziehungsweise einem vorderen oder hinteren Querträger der Bodengruppe angeordnet. Da das Gehäuse des Energiespeichers insbesondere nicht mehr zur Aussteifung der Bodengruppe beiträgt, kann dies demzufolge gegenüber den Seitenschwellern beziehungsweise einem vorderen oder hinteren Querträger zurückspringend angeordnet sein, was wiederum den Vorteil hat, dass bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung, beispielsweise bei einem Seitenaufprall, das Gehäuse des Energiespeichers auf verbesserte Weise vor Beschädigungen geschützt werden kann, und zwar unter anderem auch dadurch, dass die erfindungsgemäße Energieabsorptionseinrichtung innerhalb des jeweiligen Seitenschwellers angeordnet ist.

[0010]  Weiterhin hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn unterseitig des wenigstens einen Gehäuses ein Tragelement angeordnet ist, über welches das wenigstens eine Gehäuse unterseitig des Fahrzeugbodens gehalten ist. Das Tragelement kann dabei insbesondere eine Tragplatte sein, auf welcher das wenigstens eine Gehäuse des Energiespeichers, welches seinerseits eine Mehrzahl von Batteriezellen beziehungsweise Batteriemodulen aufnimmt, abgestützt ist. Durch ein derartiges Tragelement lässt sich eine besonders einfache Montage des wenigstens einen Gehäuses des Energiespeichers am Fahrzeugboden erreichen. Zudem ist das Tragelement besonders günstig ausgebildet, um das wenigstens eine Gehäuse des Energiespeichers beispielsweise beim Auffahren auf einen Poller oder dergleichen vor Beschädigungen zu schützen.

[0011]  Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Tragelement in einem Abstand zu den Seitenschwellern beziehungsweise einem vorderen oder hinteren Querträger der Bodengruppe angeordnet ist. Auch durch diese Maßnahmen lässt sich eine Beschädigung des Energiespeichers auf verbesserte Weise reduzieren, und zwar insbesondere bei einem Seitenaufprall. Die Crashfunktion wird dabei in der oben beschriebenen Weise durch die Energieabsorptionseinrichtung innerhalb des jeweiligen Seitenschwellers übernommen.

[0012]  Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass zwischen dem Energiespeicher und dem jeweiligen Seitenschweller ein Freiraum vorgesehen ist. Hierdurch kann der Seitenschweller bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung um ein gewisses Maß deformiert werden, bevor es zu einer Beschädigung des Energiespeichers kommen kann. Auch in diesem Fall wird die Crashfunktion durch die Energieabsorptionseinrichtung innerhalb des jeweiligen Seitenschwellers übernommen.

[0013]  In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Energiespeicher und dem jeweiligen Seitenschweller ein Stützelement vorgesehen, auf dessen Höhe sich eine unterhalb der ersten Energieabsorptionseinrichtung angeordnete weitere Energieabsorptionseinrichtung zumindest über einen Längenbereich des zugeordneten Seitenschwellers erstreckt. Durch diese Maßnahme kann bezogen auf die Höhenerstreckung des Seitenschwellers in Fahrzeughochrichtung mittels der zweiten Energieabsorptionseinrichtung ein zweiter Lastpfad unterhalb des durch die erste, obere Energieabsorptionseinrichtung gebildeten Lastpfades erzeugt werden. Hierbei kann zudem eine Kraftaufteilung der Unfallkräfte erfolgen, welche durch die Lage und Ausgestaltung der beiden Energieabsorptionseinrichtungen eingestellt werden kann.

[0014]  Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die jeweilige Energieabsorptionseinrichtung durch eine Mehrzahl von Profilteilen gebildet ist, welche in Fahrzeugquerrichtung aufeinander folgen. Durch geeignete Form und Wanddicke der jeweiligen Profilteile kann dabei das Deformationsverhalten der Energieabsorptionseinrichtung besonders einfach und genau eingestellt werden.

[0015]  In diesem Zusammenhang kann die Mehrzahl von Profilteilen durch mehrere, separat voneinander ausgebildete Teile gebildet sein. Alternativ hierzu kann die Mehrzahl von Profilteilen durch ein die jeweiligen Profilteile aufweisendes einteiliges Bauelement, insbesondere ein Rollprofil, gebildet sein.

[0016]  Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn der wenigstens eine, oberseitig des Fahrzeugbodens angeordnete Querträger zum Aussteifen der Bodengruppe zusätzlich zu ohnehin vorhandenen Sitzquerträgern vorgesehen ist und sich durchgehend zwischen den Seitenschwellern erstreckt beziehungsweise an diese angebunden ist. Hierdurch ergibt sich in optimaler Weise ein entsprechend gradlinig verlaufender Lastpfad zwischen den jeweiligen Seitenschwellern, welcher gerade bei einem Seitenaufprall oder dergleichen hoch belastbar ist.

[0017]  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.

[0018]  Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Unteransicht auf eine Kraftwagenkarosserie mit einer Energiespeicher-Bodengruppe, bei welcher ein Fahrzeugboden seitlich durch jeweilige Seitenschweller begrenzt und durch Längs- und/oder Querträger ausgesteift ist, und bei welcher ein Energiespeicher unterseitig des Fahrzeugbodens angeordnet ist, welcher eine Mehrzahl von Gehäuse umfasst, welche sich in Fahrzeuglängsrichtung erstrecken und rohbaumäßig nichttragend ausgebildet sind,

Fig. 2 eine perspektivische Schnittansicht durch die Energiespeicher-Bodengruppe gemäß Fig. 1 entlang einer in Fahrzeughochrichtung beziehungsweise in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Schnittebene, wobei innerhalb des jeweiligen Seitenschwellers eine Energieabsorptionseinrichtung vorgesehen ist, welche sich zumindest über einen Längenbereich des zugeordneten Seitenschwellers und auf Höhe der Querträger erstreckt,

Fig. 3 eine ausschnittsweise Schnittansicht auf die Energiespeicher-Bodengruppe gemäß den Fig. 1 und Fig. 2 entlang einer in Fahrzeugquerrichtung beziehungsweise Fahrzeughochrichtung verlaufenden Schnittebene, wobei die innerhalb des jeweiligen Seitenschwellers angeordnete Energieabsorptionseinrichtung erkennbar ist, welche sich zumindest über einen Längenbereich des zugeordneten Seitenschwellers und auf Höhe der Querträger erstreckt,

Fig. 4 eine ausschnittsweise Perspektivansicht auf den Fahrzeugboden der Bodengruppe des Kraftwagenrohbaus, wobei neben den Sitzquerträgern zusätzliche Querträger zur Aussteifung der Bodengruppe erkennbar sind,

Fig. 5 eine schematische Schnittansicht durch eine alternativ ausgebildete Energieabsorptionseinrichtung innerhalb des jeweiligen Seitenschwellers der Energiespeicher-Bodengruppe, und

Fig. 6 eine ausschnittsweise Schnittansicht auf die Energiespeicher-Bodengruppe in einer alternativen Ausführungsform zu derjenigen gemäß den Fig. 1 bis Fig. 3 entlang einer in Fahrzeugquerrichtung beziehungsweise Fahrzeughochrichtung verlaufenden Schnittebene.

[0019]  Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Unteransicht einen Kraftwagenrohbau eines Personenkraftwagens. Eine Energiespeicher-Bodengruppe wird dabei gebildet durch eine rohbauseitige, im Weiteren noch näher erläuterte Bodengruppe 1 sowie einen Energiespeicher 2, welcher hier unterhalb der Bodengruppe 1 explosionsartig dargestellt ist. Mittels des Energiespeichers 2 ist ein Antrieb des Kraftwagens, welcher beispielsweise vollelektrisch oder mittels eines Hybridantriebs angetrieben wird, mit elektrischer Energie versorgbar.

[0020]  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 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. 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.

[0021]  Die Anordnung des Energiespeichers 2 unterhalb des Fahrzeugbodens 3 soll dabei im Weiteren anhand der Fig. 2 und Fig. 3 erläutert werden, welche in einer perspektivischen Ansicht beziehungsweise einer Schnittansicht von vorne jeweils entlang einer in Fahrzeugquerrichtung beziehungsweise in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Schnittebene die Energiespeicher-Bodengruppe zeigen. Hierbei wird erkennbar, dass der Energiespeicher 2 eine Mehrzahl von vorliegend sechs einzelnen Gehäusen 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 Gehäuse 12. Hierdurch sind innerhalb des jeweiligen Gehäuses 12 angeordnete Batteriezellen beziehungsweise Batteriemodule 16 dicht innerhalb des jeweils zugeordneten Gehäuses 12 aufgenommen.

[0022]  Die Mehrzahl der Gehäuse 12 erstreckt sich dabei parallel zueinander etwa horizontal und in Fahrzeuglängsrichtung. Seitlich von jedem der Gehäuse 12 beziehungsweise zwischen den einzelnen Gehäusen 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 Fig. 1 unterseitig des Fahrzeugbodens 3 erkennbar. Sie dienen in erster Linie der Halterung des Energiespeichers 2, welcher durch die Mehrzahl der Gehäuse 12 gebildet wird. Demzufolge sind die Halteprofile 17 auch außerhalb des Energiespeichers 2 angeordnet.

[0023]  Insbesondere in Fig. 1 ist ein Tragelement 19 in Form einer Tragplatte erkennbar, welche beispielsweise als Blechumformteil, als Kunststoffbauteil oder als Metallgussbauteil ausgebildet sein kann. Die Tragplatte (Tragelement 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 des Tragelements 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.

[0024]  Das Tragelement 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 Tragplatte unterseitig des Fahrzeugbodens 3 befestigt wird. Dies erfolgt in erster Linie dadurch, dass zwischen dem Tragelement 19 beziehungsweise der jeweiligen Klemmleiste 20 und dem zugehörigen Halteprofil 17 entsprechende Schraubverbindungen 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. Die Tragplatte dient dabei 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.

[0025]  Insbesondere aus den Fig. 2 und Fig. 3 ist zudem ersichtlich, dass sowohl die jeweiligen Gehäuse 12 als auch die Tragplatte (Tragelement 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 25 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.

[0026]  Außerdem ist insbesondere aus den Fig. 2 und Fig. 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 Tragplatte, welche gegebenenfalls ebenfalls im Abstand zu den besagten Querträgern 8, 11 enden kann.

[0027]  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, wie dies aus Fig. 4 in einer perspektivischen und ausschnittsweisen Draufsicht erkennbar ist. Hierbei wird insbesondere erkennbar, dass neben jeweiligen Sitzquerträgern 21, 22 vorliegend zwei weitere Querträger 23, 24 vorgesehen sind, welche bei bislang auf konventionell gemäß dem oben beschriebenen Stand der Technik geschaffenen Energiespeicher-Bodengruppen nicht benötigt worden sind. Da nämlich erfindungsgemäß die jeweiligen Gehäuse 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 23, 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.

[0028]  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 Gehäuse 12 und der mechanischen Aussteifung der Bodengruppe 1 beziehungsweise des Kraftwagenrohbaus funktional getrennt wird. Hierdurch können insbesondere das jeweilige Gehäuse 12 und der Energiespeicher 2 insgesamt deutlich kostengünstiger hergestellt werden und überdies eine verbesserte Grifffunktion des Kraftwagenrohbaus und dessen Bodengruppe 1 erreicht werden.

[0029]  Ein weiterer Vorteil ist es, dass zwischen den Seitenschwellern 4, 5 und dem Energiespeicher 2, 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.

[0030]  Da der Energiespeicher aus einer 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 Tragplatte (Tragelement 19) mit den Halteprofilen 17 und den Klemmleisten 20 in optimaler Weise im Unterflurbereich gehalten.

[0031]  Wie aus den Schnittansichten gemäß Fig. 2 und Fig. 3 erkennbar ist, ist innerhalb des jeweiligen Seitenschwellers 4, 5 eine jeweils zugehörige Energieabsorptionseinrichtung 26 angeordnet, welche sich zumindest über einen Längenbereich in Fahrzeuglängsrichtung und horizontal innerhalb des zugehörigen Seitenschwellers 4, 5 erstreckt. Dabei verläuft die Energieabsorptionseinrichtung 26 - in Fahrzeughochrichtung betrachtet - zumindest im Wesentlichen auf Höhe der jeweiligen zusätzlichen Querträger 23, 24 beziehungsweise demzufolge auch auf Höhe der Sitzquerträger 21, 22, welche allesamt oberhalb des Fahrzeugbodens angeordnet sind. Im vorliegenden Fall erstreckt sich dabei die Energieabsorptionseinrichtung 26 - bezogen auf die Fahrzeughochrichtung - etwa über die halbe Höhe in der jeweiligen Höhe des entsprechenden Sitzquerträgers 21 bis 24 und nach unten hin um ein bestimmtes Maß über den Fahrzeugboden 3 nach unten hinaus.

[0032]  Die Energieabsorptionseinrichtung 26 umfasst vorliegend eine Mehrzahl von Profilteilen 27, 28, 29, welche vorliegend durch drei Kammern gebildet sind. Unter den drei Profilteilen 27, 28, 29 sind demzufolge die drei Kammern der Energieabsorptionseinrichtung 26 zu verstehen, bei welcher es sich vorliegend um ein Profilelement handelt, welches durch Rollprofilieren eines entsprechenden Metallblechs erzeugt worden ist. Dies bedeutet, dass die Energieabsorptionseinrichtung 26 vorliegend einstückig als entsprechend rollprofiliertes Blechumformbauteil gestaltet ist, wie es demzufolge vorzugsweise einstückig ausgebildet ist. Durch diese Einteiligkeit kann ein besonders einfaches Bauelement beziehungsweise Rollprofil geschaffen werden.

[0033]  Aus Fig. 2 und Fig. 3 ist zudem erkennbar, dass sich dieses Rollprofil beziehungsweise die Energieabsorptionseinrichtung 26 innenseitig eines inneren Schwellerteils 30 abstützt, welches seinerseits im Bereich einer oberen Flanschverbindung 31 und im Bereich einer unteren, äußeren Flanschverbindung 32 mit einem äußeren Schwellerteil 33 verbunden ist. Gegebenenfalls kann das innere Schwellerteil 30 auch mehrteilig gestaltet sein.

[0034]  Innerhalb des durch das innere Schwellerteil 30 und das äußere Schwellerteil 33 gebildeten Hohlraums des Seitenschwellers 4, 5 ist im vorliegenden Fall ein im Querschnitt etwa M-förmiges Verstärkungsteil 44 angeordnet, wobei innerhalb einer Kammer dieses M-förmigen Verstärkungsteils 34 das Rollprofil der Energieabsorptionseinrichtung 26 aufgenommen ist. Dies bedeutet im vorliegenden Fall, dass sich die Energieabsorptionseinrichtung 26 in Fahrzeugquerrichtung nach außen nicht bis zu dem äußeren Schwellerteil 33 erstreckt, sondern durch das Verstärkungsteil 34 außenseitig begrenzt ist. Mit anderen Worten ist zwischen dem Verstärkungsteil 34 und dem äußeren Schwellerteil 33 ein Freiraum vorgesehen.

[0035]  Das Rollprofil der Energieabsorptionseinrichtung 26 kann beispielsweise über seinen Verlauf eine unterschiedliche Materialdicke aufweisen, um hierdurch das Deformationsverhalten der Energieabsorptionseinrichtung 26 einzustellen. Auch kann durch geeignete Formgebung oder Materialwahl die Eigenschaft des Rollprofils beziehungsweise der Energieabsorptionseinrichtung 26 eingestellt werden.

[0036]  Trifft nun beispielsweise bei einem Seitenaufprall beziehungsweise Seitenanprall ein entsprechendes Hindernis wie beispielsweise ein Pfahl auf die Bodengruppe 1 auf, so sorgt die Energieabsorptionseinrichtung 26 für einen entsprechenden Verzehr von Aufprallenergie, wie dies bislang beispielsweise durch einen Rahmen eines Gehäuses des Energiespeichers erfolgt ist. Da im vorliegenden Fall der Energiespeicher 2 allerdings nichttragend ausgebildet ist beziehungsweise in einem Abstand zum korrespondierenden Seitenschweller 4, 5 angeordnet ist und demzufolge den Freiraum 25 ausbildet, übernimmt die Energieabsorptionseinrichtung 26 die Funktion, die bislang durch den Rahmen des Gehäuses des Energiespeichers 2 ausgefüllt worden ist. Der sich hieraus ergebende Vorteil liegt insbesondere darin, dass bei einem Seitenaufprall zunächst die Energieabsorptionseinrichtung 26 beschädigt wird und nicht etwa der Energiespeicher 2. Dabei kann eine Beschädigung des Seitenschwellers 4, 5 beziehungsweise der Energieabsorptionseinrichtung 26 weitaus besser und kostengünstiger behoben werden als eine Beschädigung des Rahmens des Gehäuses des Energiespeichers, wie dies bislang üblich war. Zudem kann - wie bereits oben beschrieben, der Energiespeicher 2 somit nichttragend ausgebildet sein.

[0037]  In Fig. 5 ist in einer schematischen Schnittansicht eine alternativ ausgebildete Energieabsorptionseinrichtung 26 innerhalb des jeweiligen Seitenschwellers 4, 5 dargestellt. Diese Energieabsorptionseinrichtung 26 wird vorliegend durch drei separate Profilteile 35, 36, 37 in Form jeweiliger, etwa im Querschnitt rechteckförmiger Stahlrollprofile gebildet, welche über jeweilige Lasernähte 38 miteinander verbunden sind. Zudem ist der Zusammenbau der Profilteile 35, 36, 37 über entsprechende Lasernähte 38 auch am inneren Schwellerteil 30 beziehungsweise äußeren Schwellerteil 33 befestigt. Eine Besonderheit ist vorliegend darin zu sehen, dass die jeweiligen Stahlrollprofile von innen nach außen hin jeweils kleinere Wandstärken aufweisen, um hierdurch das Deformationsverhalten einzustellen. Natürlich können beispielsweise auch andere Materialien eingesetzt werden.

[0038]  Schließlich zeigt Fig. 6 in einer ausschnittsweisen Schnittansicht die Energiespeicher-Bodengruppe in einer alternativen Ausführungsform zu derjenigen gemäß Fig. 1 bis Fig. 3 entlang einer in Fahrzeugquerrichtung beziehungsweise Fahrzeughochrichtung verlaufenden Schnittebene. Zudem ist ein Pfahl 39 erkennbar, welcher einen Seitenaufprall beziehungsweise Pfahlanprall verdeutlichen soll.

[0039]  Aus Fig. 6 ist im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis Fig. 3 erkennbar, dass im Freiraum 25 zwischen dem Energiespeicher 2, genauer gesagt zwischen dem jeweils äußersten Halteprofil 17 beziehungsweise der zugehörigen Klemmleiste 20 und dem inneren Schwellerteil 30 ein Stützelement 40 vorgesehen ist, welches sich ausgehend vom Fahrzeugboden 3 nach unten hin erstreckt. Dabei verläuft dieses Stützelement 40 in Fahrzeuglängsrichtung in etwa horizontal über einem entsprechenden Längenbereich des zugeordneten Seitenschwellers 4, 5. Im vorliegenden Fall ist das Stützelement 40 beispielsweise durch ein Strangpressprofil mit entsprechenden Rippen gebildet. Natürlich wären hier auch Blechkonstruktionen oder dergleichen denkbar.

[0040]  Durch das Stützelement 40 ergibt sich eine weitere Abstützmöglichkeit für eine weitere Energieabsorptionseinrichtung 41, welche auf Höhe des Stützelements 40 in Fahrzeuglängsrichtung und etwa horizontal über einen entsprechenden Längenbereich des zugeordneten Seitenschwellers 4, 5 innerhalb von dessen Hohlraum verläuft. Mit anderen Worten verläuft die zweite Energieabsorptionseinrichtung 41 wie auch die darüber angeordnete erste Energieabsorptionseinrichtung 26 innerhalb des durch den Seitenschweller 4, 5 gebildeten Hohlraum.

[0041]  Durch die beiden Energieabsorptionseinrichtungen 26, 41 werden somit zwei Lastpfade, welche in Fahrzeughochrichtung übereinander angeordnet sind, ausgebildet, um bei einem Seitenanprall des Pfahls 39 oder eines anderen Hindernisses zwei Lastpfade beziehungsweise Deformationsebenen bereitzustellen. Durch geeignete Positionierung, Ausgestaltung und Materialwahl lassen sich dabei jeweilige Kräfteanteile zwischen dem oberen und unteren Lastpfad beziehungsweise der oberen und unteren Energieabsorptionseinrichtung 26, 41 einstellen.

[0042]  Schließlich ist aus Fig. 6 erkennbar, dass vorliegend jede der Energieabsorptionseinrichtungen 26, 41 aus einer Mehrzahl von im Querschnitt hutprofilartigen Profilteilen 42, 43, 44 gebildet sind, welche sich bei einem Seitenaufprall in einander schieben können.

Bezugszeichenliste 

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
Tragelement
20
Klemmleiste
21
Sitzquerträger
22
Sitzquerträger
23
Querträger
24
Querträger
25
Freiraum
26
Energieabsorptionseinrichtung
27
Profilteil
28
Profilteil
29
Profilteil
30
inneres Schwellerteil
31
Flanschverbindung
32
Flanschverbindung
33
äußeres Schwellteil
34
Verstärkungsteil
35
Profilteil
36
Profilteil
37
Profilteil
38
Lasernaht
39
Pfahl
40
Stützelement
41
Energieabsorptionseinrichtung
42
Profilteil
43
Profilteil
44
Profilteil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG 

[0000]  Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

Zitierte Patentliteratur 

[0000] 

EP 2468609 A2 [0002]