DE102010006514A1 - Fahrzeug mit einer in einem Batterieträger angeordneten Batterie - Google Patents

Fahrzeug mit einer in einem Batterieträger angeordneten Batterie Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug (1) mit einer in einem Batterieträger (2.1) angeordneten Batterie (2) wobei der Batterieträger (2.1) unterhalb eines Laderaumbodens (1.6.1) des Fahrzeuges (1) mittels einer Vorrichtung derart gelagert ist, dass der Batterieträger (2.1) bei einer Kollision des Fahrzeuges (1) nach außerhalb eines Deformationsbereiches (D) verschwenkbar und/oder verschiebbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer in einem Batterieträger angeordneten Batterie.
  • Aus der EP 0 900 682 B1 ist ein Batterieträger für eine Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeuges bekannt. Der Batterieträger umfasst einen Batterietrog zur Aufnahme der Traktionsbatterie, Halterungen zur Befestigung des Batterietroges an einer Fahrzeugkarosserie, Bewegungsbeschränkungsmittel, welche eine Bewegung des Batterietroges relativ zu der Fahrzeugkarosserie beschränkt und nur bei einem Aufprall an einer bestimmten Aufprallstärke des Batterietrog zu einer Bewegung relativ zur Fahrzeugkarosserie freigeben, Führungsmittel, welche ermöglichen, dass eine freigegebene Bewegung des Batterietroges bei einem Aufprall auf eine Längsrichtung des Elektrofahrzeuges beschränkt ist und Energieaufnahmemittel zur kontrollierten Übertragung von kinetischer Energie von dem Batterietrog auf die Fahrzeugkarosserie unter zumindest teilweisem Energieverzehr. Dabei besteht das Führungsmittel aus mindestens einem Gleitrohr, welches sich in Längsausdehnung des Elektrofahrzeuges erstreckt, wobei die Halterungen zur Befestigung des Batterietroges an der Fahrzeugkarosserie das Gleitrohr umgreifen, so dass der Batterietrog gehalten ist und im Falle einer freigegebenen Bewegung des Batterietroges das Gleitrohr relativ zu den Halterungen für eine begrenzte Wegstrecke in axiale Richtung verschiebbar ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug mit einer in einem Batterieträger angeordneten Batterie anzugeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Fahrzeug ist eine Batterie in einem Batterieträger angeordnet, wobei der Batterieträger unterhalb eines Laderaumbodens des Fahrzeuges mittels einer Vorrichtung derart gelagert ist, dass der Batterieträger bei einer Kollision des Fahrzeuges nach außerhalb eines Deformationsbereiches verschwenkbar und/oder verschiebbar ist.
  • Mittels der Anordnung des Batterieträgers unterhalb des Laderaumbodens ist ein Platzangebot eines dort zur Verfügung stehenden Bauraumes in besonders vorteilhafter Weise optimal genutzt. Im Fall einer Kollision, insbesondere im Fall eines Heckaufpralles, ist die in dem Batterieträger angeordnete Batterie mittels der Vorrichtung derart nach außerhalb des Deformationsbereiches bewegbar, dass die Batterie keinen Deformationen unterliegt und somit nicht beschädigt wird.
  • Dabei eignet sich die Vorrichtung, mittels der der Batterieträger gelagert ist, für unterschiedlichste Karosserieausführungen eines Fahrzeuges, wie z. B. Limousine, Coupé oder Kombinationskraftwagen. Insbesondere bei einem als Kombinationskraftwagen ausgeführten Fahrzeug ist mittels der Erfindung ein Durchladeraum im Fahrzeuginneren in vollem Umfang nutzbar.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
  • 1 schematisch eine Schnittdarstellung eines Ausschnittes eines Fahrzeuges mit einer in einem Batterieträger angeordneten Batterie, wobei der Batterieträger unterhalb eines Laderaumbodens angeordnet ist,
  • 2 schematisch eine Schnittdarstellung eines Ausschnitt eines Fahrzeuges mit einem mittels einer Vorrichtung verschwenkbar gelagerten Batterieträger,
  • 3 schematisch eine Schnittdarstellung eines Ausschnittes eines Fahrzeuges mit einem mittels einer Vorrichtung verschwenkten Batterieträger im Kollisionsfall,
  • 4 schematisch eine Schnittdarstellung eines Ausschnittes eines Fahrzeuges mit einer Vorrichtung zur geführten Verschiebung einer in einem Batterieträger angeordneten Batterie, und
  • 5 schematisch eine Schnittdarstellung eines Ausschnittes eines Fahrzeuges mit einer Vorrichtung zum Verschieben einer in einem Batterieträger angeordneten Batterie im Kollisionsfall.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In der 1 ist eine Schnittdarstellung eines Ausschnittes eines Fahrzeuges 1, insbesondere eines Heckbereiches 1.1, in Längsausdehnung dargestellt.
  • Gezeigt sind ein Fondsitz 1.2, eine Heckablage 1.3, eine Hinterachse 1.4, ein Hinterachsgetriebe 1.5 sowie ein Laderaum 1.6, der im Allgemeinen als Kofferraum bezeichnet wird.
  • Unterhalb des Laderaumes 1.6, d. h. unterhalb eines Laderaumbodens 1.6.1, ist eine Mulde 1.7 ausgebildet, in der beispielsweise ein Ersatzrad für das Fahrzeug 1 anordbar ist.
  • Die Mulde 1.7 stellt einen Bauraum dar, in dem aufgrund eines zur Verfügung stehenden Platzangebotes in vorteilhafter Weise eine Batterie 2, beispielsweise eine Traktionsbatterie, des Fahrzeuges 1 anstelle des Ersatzrades anordbar ist. Dabei ist die Batterie 2 in einem Batterieträger 2.1 angeordnet, der z. B. als ein Rahmengestell und/oder als ein Batteriekasten ausgeführt ist.
  • Ist der Batterieträger 2.1 mit Batterie 2 unterhalb des Laderaumbodens 1.6.1 angeordnet, befindet sich dieser in nachteiliger Weise in einem Deformationsbereich D einer möglichen Kollision, insbesondere Heckkollision, des Fahrzeuges 1. Die Batterie 2 könnte aufgrund der Deformation des Heckbereiches 1.1 beschädigt werden, wodurch beispielsweise elektrochemisch aktives Material aus der Batterie 2 austreten kann.
  • Um sicherzustellen, dass der unterhalb des Laderaumbodens 1.6.1 angeordnete Batterieträger 2.1 mit Batterie 2 bei einer Heckkollision nicht beschädigt wird, ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Batterie 2 mittels einer Vorrichtung, wie in den 2 bis 5 dargestellt, derart zu lagern, dass diese im Falle der Kollision nach außerhalb des Deformationsbereiches D verschwenkbar und/oder verschiebbar ist.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist vorgesehen, dass die Vorrichtung zur Lagerung des Batterieträgers 2.1 einen Schwenkmechanismus 3 umfasst. Hierzu sind an dem Batterieträger 2.1 in Form des Rahmengestelles und/oder des Kastens Hebelarme 3.1 angeordnet, mittels denen eine Schwenkbewegung ausführbar ist. Beispielsweise sind zumindest zwei Hebelarme 3.1, insbesondere in Längsausdehnung des Fahrzeuges 1, an dem Batterieträger 2.1 hintereinander und parallel angeordnet.
  • Die Hebelarme 3.1 sind gemäß 2 gleich lang ausgebildet. Alternativ dazu können die Hebelarme 3.1 aufgrund einer Bauweise des Fahrzeuges 1 eine unterschiedliche Länge aufweisen, sofern dies erforderlich ist.
  • Ein erstes Ende 3.1.2 des jeweiligen Hebelarmes 3.1 ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nach 2 kraft-, form- und/oder stoffschlüssig an einem oberen oder seitlichen Randbereich 2.1.1 an dem Batterieträger 2.1 befestigt, wobei ein zweites Ende 3.1.1 der Hebelarme 3.1 an einem Trägerwerk 1.8 des Fahrzeuges 1 befestigt ist. Dabei sind die Hebelarme 3.1 über beide Enden 3.1.1, 3.1.2 an dem Batterieträger 2.1 und dem Trägerwerk 1.8 schwenkbar gelagert, so dass die Hebelarme 3.1 parallel geführt bewegt werden.
  • In einer Ausgangslage der Hebelarme 3.1, wie in 2 gezeigt, befinden sich diese nahezu zwischen Batterieträger 2.1 und Trägerwerk 1.8 des Fahrzeuges 1.
  • Sind die Hebelarme 3.1 seitlich an dem Batterieträger 2.1 angeordnet, so variiert eine Ausgangslage dieser.
  • In 3 ist die Vorrichtung zum Verschwenken des Batterieträgers 2.1 gemäß 2 mit der in diesem angeordneten Batterie 2 in einem Kollisionsfall, insbesondere einer Heckkollision, des Fahrzeuges 1 gezeigt.
  • Dabei ist dargestellt, wie im Fall einer Kollision des Fahrzeuges 1 im Heckbereich der Batterieträger 2.1 mit Batterie 2 positioniert wird. Durch einen geeigneten Auslösemechanismus sind die Hebelarme 3.1 derart bewegbar, dass der Batterieträger 2.1 mit Batterie 2 nach außerhalb des Deformationsbereiches D verschwenkbar ist.
  • Beispielsweise ist die Vorrichtung an eine Kollisionserkennungsvorrichtung des Fahrzeuges 1 gekoppelt, so dass bei einer erfassten absehbaren Kollision der Schwenkmechanismus 3 ausgelöst wird. Hierzu kann vorgesehen sein, dass das Verschwenken des Batterieträgers 2.1 mit Batterie 2 pyrotechnisch und/oder mechanisch auslösbar ist.
  • Die Länge der Hebelarme 3.1 ist hierzu in besonders vorteilhafter Weise derart gewählt, dass bei Verschwenken des Batterieträgers 2.1 mit Batterie 2 dieser nicht mit weiteren Bauteilen des Fahrzeuges, wie z. B. der Hinterachse 1.4 und/oder des Hinterachsgetriebes 1.5, kollidiert. Nach dem Verschwenken des Batterieträgers 2.1 mit Batterie 2 ist dieser so positioniert, dass der Batterieträger 2.1 mit Batterie 2 unterhalb der Hinterachse 1.4 und/oder unterhalb des Hinterachsgetriebes 1.5 angeordnet ist.
  • In 4 ist eine alternative Ausführungsform einer Vorrichtung zur Positionierung der in dem Batterieträger 2.1 angeordneten Batterie 2 im Fall einer Kollision gezeigt. Auch hier ist vorgesehen, den Batterieträger 2.1 mit Batterie 2 unterhalb des Laderaumbodens 1.6.1 anzuordnen und den Batterieträger 2.1 mit Batterie 2 im Fall einer Kollision außerhalb des Deformationsbereiches D zu positionieren.
  • Dazu ist vorgesehen, dass die Vorrichtung einen Verschiebemechanismus 4 umfasst, der Führungselemente 4.1 aufweist, anhand derer der Batterieträger 2.1 mit Batterie 2 geführt verschiebbar ist. Mittels der Führungselemente 4.1 ist der Batterieträger 2.1 mit Batterie 2 vorteilhaft nach außerhalb des Deformationsbereiches 2 bewegbar, insbesondere verschiebbar.
  • Hierzu kann vorgesehen sein, dass seitlich an dem Batterieträger 2.1 nicht dargestellte Stifte oder Knöpfe angeordnet, insbesondere befestigt, sind, wobei die Führungselemente 4.1 beispielsweise als Profilschienen ausgeführt sind. Dir Stifte oder Knöpfe greifen in die Führungselemente 4.1 in Form der Profilschienen im Formschluss ein, wobei das Verschieben des Batterieträgers 2.1 mit Batterie 2 durch die Führungselemente 4.1 in Form der Profilschienen vorgegeben ist.
  • Beispielsweise handelt es sich bei den Führungselementen 4.1 um Führungsschienen, mittels denen die geführte Verschiebung des Batterieträgers 2.1 mit der in diesem angeordneten Batterie 2 durchführbar ist.
  • Dabei sind die Führungselemente 4.1 so ausgebildet, dass bei einer Kollision des Fahrzeuges 1 der Batterieträger 2.1 mit Batterie 2 derart verschiebbar ist, dass dieser nach dem Verschieben unterhalb der Hinterachse 1.4 und/oder des Hinterachsgetriebes 1.5 angeordnet ist, wie in 5 gezeigt ist.
  • Insbesondere ist in der 5 die Vorrichtung zur geführten Verschiebung des Batterieträgers 2.1 mit Batterie 2 im Kollisionsfall dargestellt.
  • In einer möglichen Ausgestaltung des Fahrzeuges 1 kann die Vorrichtung auch derart ausgebildet sein, dass der Batterieträger 2.1 mit Batterie 2 verschwenkbar und verschiebbar ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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
    • - EP 0900682 B1 [0002]

Claims (4)

  1. Fahrzeug (1) mit einer in einem Batterieträger (2.1) angeordneten Batterie (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Batterieträger (2.1) unterhalb eines Laderaumbodens (1.6.1) des Fahrzeuges (1) mittels einer Vorrichtung derart gelagert ist, dass der Batterieträger (2.1) bei einer Kollision des Fahrzeuges (1) nach außerhalb eines Deformationsbereiches (D) verschwenkbar und/oder verschiebbar ist.
  2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Hebelarme (3.1) und/oder Führungselemente (4.1) umfasst, wobei ein erstes Ende (3.1.2) der Hebelarme (3.1) mit dem Fahrzeug (1) und deren zweites Ende (3.1.1) zumindest mit dem Batterieträger (2.1) verbunden ist.
  3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Batterieträger (2.1) als ein Rahmengestell oder ein Batteriekasten ausgeführt ist.
  4. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) ein Hybridfahrzeug oder ein Elektrofahrzeug ist.
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