DE102012008047A1

DE102012008047A1 - Anordnung eines Behälters zur Aufnahme von Betriebsstoffen, insbesondere von Gas, an einer Karosseriebodenstruktur eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102012008047A1
Application number: DE201210008047
Authority: DE
Inventors: Richard Pickl
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2012-04-21
Filing date: 2012-04-21
Publication date: 2013-10-24
Anticipated expiration: 2032-04-22
Also published as: DE102012008047B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines Behälters zur Aufnahme von Betriebsstoffen, insbesondere von Gas, an einer Karosseriebodenstruktur eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei die Karosseriebodenstruktur (1) einen sich im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung (x) erstreckenden, vorzugsweise offenen Aufnahmeraum (5) aufweist, in dem der Behälter (6) im Wesentlichen konturangepasst aufgenommen und gehaltert ist. Erfindungsgemäß ist wenigstens einem der in Fahrzeuglängsrichtung (x) gegenüberliegenden Behälter-Endbereiche (10) ein Deformationsfreiraum (DF) zugeordnet ist. wobei der Behälter (6) so im Aufnahmeraum (5) gehaltert ist, dass dieser bei einer Kraftbeaufschlagung eines ersten Behälter-Endbereichs (9), im Wesentlichen deformationsfrei, relativ zum Aufnahmeraum (5) und damit relativ zur Karosseriebodenstruktur (1) in Fahrzeuglängsrichtung (x) verlagerbar und mit einem zweiten, gegenüberliegenden Behälter-Endbereich (10) blockfrei in den Deformationsfreiraum (DF) bewegbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines Behälters zur Aufnahme von Betriebsstoffen, insbesondere von Gas, an einer Karosseriebodenstruktur eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 10 2008 061 493 A1 ist bereits ein Kraftfahrzeug mit einem Bodentunnel und einem Behälter zur Aufnahme von Betriebsstoffen, insbesondere Brennstoffen, bekannt. Dieser Behälter ist auf einer als Behälterträger bezeichneten Bodenplatte einer Karosseriebodenstruktur angeordnet. Der Bodentunnel kann in Fahrzeuglängsrichtung verlaufend ausgerichtet sein. Mit einem derartigen Aufbau sollen sicherheitstechnische Anforderungen bezüglich der Unterbringung eines Behälters am Kraftfahrzeug verbessert werden.
Weiter ist aus der DD 114 561 eine Anordnung eines Brennstofftanks in einem Kraftfahrzeug bekannt, bei dem der Brennstofftank gemäß einer ersten Ausführungsform in einem nach unten offenen, erhabenen Mitteltunnelbereich einer Karosseriebodenstruktur angeordnet und aufgenommen ist, wobei sich der Mitteltunnel mitsamt darin aufgenommenem Brennstofftank in Fahrzeuglängsrichtung zwischen den Vorder- und Hintersitzen erstreckt. Zur Halterung des Brennstofftanks ist eine Abdeckplatte vorgesehen, die von unten her mit der Bodenplatte der Karosseriebodenstruktur fest verbunden ist.
Ferner ist aus der DE 10 2009 056 852 A1 eine Karosseriebodenstruktur eines Kraftfahrzeugs mit einem Mitteltunnel und einem Rücksitzbereich bekannt. Innerhalb des Mitteltunnels ist eine erste Aufnahmeaussparung zur Aufnahme eines Gastanks vorgesehen. Im Rücksitzbereich ist eine zweite Aufnahmeaussparung zur Aufnahme eines Batteriestapels vorgesehen.
Die Aufnahme eines Kraftstoffbehälters in einem Mitteltunnel einer Karosseriebodenstruktur eines Kraftfahrzeugs ist ferner auch aus der EP 00 66 963 B1 und der EP 00 67 602 B1 bekannt.
Auch die GB 996,139 beschreibt die grundsätzliche Anordnungsmöglichkeit eines separaten Kraftstofftankbehälters im Mitteltunnelbereich eines Kraftfahrzeugs.
Insbesondere bei der Ausgestaltung derartiger Behälter als Druckbehälter, in denen ein Gas unter einem zum Teil sehr hohen Druck aufgenommen ist, besteht jedoch die Gefahr, dass es bei Crashsituationen zu einer gegebenenfalls kritischen und die Explosionsgefahr erhöhenden Deformation der Behälter kommen kann. Analoges gilt generell für sämtliche Behälter, die Betriebsstoffe, insbesondere Brennstoffe aufnehmen, weil dort bei großen Deformationen die Gefahr eines Brennstoffaustrittes besteht.
Demgegenüber ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung eines Behälters zur Aufnahme von Betriebsstoffen, insbesondere von Gas, an einer Karosseriebodenstruktur eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, zur Verfügung zu stellen, mittels der die Gefahr einer kritischen Deformation der Behälter deutlich reduziert und damit die Crashsicherheit deutlich erhöht werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß Anspruch 1 wird eine Anordnung eines Behälters zur Aufnahme von Betriebsstoffen, insbesondere von Brennstoffen, wie beispielsweise Gas, an einer Karosseriebodenstruktur des Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, vorgeschlagen, bei der die Karosseriebodenstruktur einen vorzugsweise offenen, sich im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Aufnahmeraum aufweist, in dem der Behälter im Wesentlichen konturangepasst aufgenommen und gehaltert ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass wenigstens einem der in Fahrzeuglängsrichtung gegenüberliegenden Behälter-Endbereiche, vorzugsweise wenigstens dem antriebsfernen Behälter-Endbereich, ein Deformationsfreiraum zugeordnet ist. Zudem ist der Behälter so im Aufnahmeraum gehaltert, dass dieser bei einer Kraftbeaufschlagung eines ersten Behälter-Endbereiches, im Wesentlichen deformationsfrei, relativ zum Aufnahmeraum und damit relativ zur Karosseriebodenstruktur in Fahrzeuglängsrichtung verlagerbar und mit einem zweiten, gegenüberliegenden Behälter-Endbereich im Wesentlichen blockfrei in den Deformationsfreiraum bewegbar ist.
Mit einer derartigen Anordnung eines Behälters an einer Karosseriebodenstruktur eines Fahrzeugs wird auf einfache Weise sichergestellt, dass der Behälter in Crashsituationen nicht bzw. nur unwesentlich deformiert wird und mit einem Behälter-Endbereich gezielt in einen ebenfalls gezielt hierfür geschaffenen Deformationsfreiraum hineinbewegt werden kann. Diese Relativverlagerungsmöglichkeit verhindert somit, dass durch zum Beispiel auf Blockgehen des Behälters bei seiner Verlagerung eine solche kritische Deformation des Behälters stattfinden kann, die die Explosionsgefahr bzw. die Gefahr eines Betriebsstoff- oder Brennstoffaustrittes erhöht. Eine derartige Anordnung eines Behälters in einem Aufnahmeraum bewirkt zudem eine gezielte Versteifung dieses Bereichs und ermöglicht somit eine vorteilhafte, gezielte Strukturverstärkung des jeweiligen Behälter-Aufnahmebereiches. Die Versteifung ist besonders vorteilhaft, wenn, wie dies nachfolgend noch näher erläutert wird, der Behälter als Druckbehälter und damit aus einem hochfesten bzw. hochversteifenden Material hergestellt ist. Eine derartige gezielte Versteifung der Karosseriebodenstruktur mittels eines Behälters ermöglicht zudem einen gewichtsgünstigen Leichtbau, da die mit der versteiften Karosseriebodenstruktur verbundenen Bauteile, insbesondere Karosserie-Bauteile, gewichtsgünstig konstruiert und aus vor allem gegenüber Stahl leichteren Werkstoffen hergestellt sein können. Dass heißt, dass das Fahrzeug insgesamt wesentlich leichter gebaut werden kann, was sich neben einem reduzierten Energie- bzw. Brennstoffverbrauch vor allem im Motorsportbereich positiv auf die Beschleunigung und die erzielbaren Endgeschwindigkeiten des Fahrzeugs auswirkt.
Besonders bevorzugt ist hierbei eine Ausgestaltung, bei der die Behälteraußenwand und ebenso der dieser zugeordnete Aufnahmeraum-Innenwandbereich eine sich in Fahrzeuglängsrichtung und/oder in eine definierte Kraftbeaufschlagungsrichtung von dem ersten, kraftbeaufschlagbaren Behälter-Endbereich in Richtung zum gegenüberliegenden zweiten Behälter-Endbereich, dem der Deformationsfreiraum zugeordnet ist, verbreiternde Kontur bzw. Geometrie aufweisen. Mit einer derartigen geometrischen Ausgestaltung der Behälteraußenwand bzw. dem dieser zugeordneten Aufnahmeraum-Innenwandbereich wird sichergestellt, dass im besonders aufprallgefährdeten Behälter-Endbereich eine lediglich geringe Kraftangriffsfläche am Behälter zur Verfügung gestellt wird, was zum einen den Vorteil einer geringen Deformationsneigung des Behälters in diesem Bereich mit sich bringt und es zudem ermöglicht, den hohen Impuls der Kraftbeaufschlagung in Bewegungsenergie umzusetzen, die die funktionssichere erfindungsgemäße Verlagerung des Behälters mit einem Behälter-Endbereich in den Deformationsfreiraum hinein erlaubt.
Besonders bevorzugt ist hierbei eine Ausgestaltung, bei der der einen geringeren Außendurchmesser aufweisende erste, kraftbeaufschlagbare Behälter-Endbereich einem bei einer Crashsituation verlagerbaren schweren, massebehafteten Bauteil, insbesondere einem Antriebsaggregat (zum Beispiel einem Gasmotor des Fahrzeugs) zugeordnet ist, so dass die Kraftbeaufschlagung des ersten Behälter-Endbereiches mittelbar oder unmittelbar durch die crashbedingte Verlagerung des Bauteils, insbesondere eines Antriebsaggregates, erfolgt.
Gemäß einer konkreten Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Antriebsaggregat heckseitig oder frontseitig am Fahrzeug angeordnet ist und einen Heckantrieb bzw. einen Frontantrieb ausbildet, so dass der Deformationsfreiraum bei einem Heckantrieb im Bereich der Vorderachse des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, während der Deformationsfreiraum bei einem Frontantrieb im Bereich der Hinterachse des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.
Die sich vom kraftbeaufschlagbaren ersten Behälter-Endbereich in Richtung zum gegenüberliegenden zweiten Behälter-Endbereich wenigstens entlang eines Teilbereichs verbreiternde Kontur bzw. Geometrie der Behälteraußenwand und des dieser zugeordneten Aufnahmeraum-Innenwandbereichs kann grundsätzlich auf unterschiedliche Art und Weise ausgebildet sein, wobei jedoch eine Ausgestaltung vorteilhaft ist, bei der sich die Behälteraußenwand und der dieser zugeordnete Aufnahmeraum-Innenwandbereich in Fahrzeuglängsrichtung gesehen im Wesentlichen kontinuierlich und/oder konusförmig zum zweiten Behälter-Endbereich hin, vorzugsweise über die gesamte Länge des Behälters, verbreitern. Mit einer derartigen einfach herstellbaren Geometrie lässt sich die Erfindungsidee auf einfache und funktionssichere Weise technisch umsetzen. Besonders bevorzugt ist ferner eine Ausgestaltung, bei der der längliche Behälter eine zylindrische oder kreisförmige Querschnittsgeometrie der Behälterwand aufweist und gegebenenfalls im Bereich seiner beiden Endbereiche kugelkalottenförmig ausgebildet ist. Eine derartige Behälterausbildung ist insbesondere in Verbindung mit Hochdruckbehältern extrem druckbeständig und damit auch widerstandsfähig gegen Deformationen.
Der Aufnahmeraum kann grundsätzlich an beliebiger Stelle der Karosseriebodenstruktur angeordnet sein. Besonders bevorzugt ist jedoch eine Anordnung, bei der der Aufnahmeraum in einem, bezogen auf die Fahrzeugquerrichtung, mittleren Bereich ausgebildet ist und/oder einen in Fahrzeughochachsenrichtung gesehen nach unten offenen und/oder erhabenen Mitteltunnelbereich der Karosseriebodenstruktur ausbildet. In einem derartigen mittleren Fahrzeugbereich ist, insbesondere im Hinblick auf Seitencrashsituationen sichergestellt, dass von einem Seitencrash herrührende Kraftspitzen gut abgefangen und abgeleitet werden können, so dass es zu keiner unerwünschten Deformation des Behälters quer zu dessen Längserstreckungsrichtung kommen kann. Insgesamt wird daher mit einer derartigen Anordnung im mittleren Bereich der Karosseriebodenstruktur eine Anordnung mit noch weiter erhöhter Crashsicherheit zur Verfügung gestellt. Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, insbesondere mit einer Karosseriebodenstruktur, die eine den Fahrzeugboden bildende Bodenplatte aufweist, dass sich an in Fahrzeugquerrichtung gegenüberliegenden Seitenrändern in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende geschlossene oder teiloffene Hohlprofile anschließen, die ebenfalls als Aufnahmeraum für einen Behälter im Sinne der vorliegenden Erfindungsidee ausgelegt und ausgebildet sein können.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung erstreckt sich der Aufnahmeraum und vorzugsweise auch der Behälter in Fahrzeuglängsrichtung im Wesentlichen über die gesamte Länge der Karosseriebodenstruktur, insbesondere über die gesamte Länge einer Bodenplatte der Karosseriebodenstruktur. Mit einem derartigen Aufbau lässt sich eine besonders vorteilhafte und gezielte großflächige Versteifung der Karosseriebodenstruktur, vor allem im Hinblick auf deren Torsions- und Verwindungssteifigkeit, erzielen. Dies trägt wesentlich dazu bei, dass das Fahrzeug insgesamt gewichtsgünstiger und leichter gebaut werden kann, wodurch sich die zuvor genannten Vorteile ergeben. Weiter gelingt es damit auch, einen Behälter mit großen Behältervolumen im Aufnahmeraum anzuordnen und zu haltern.
Der Behälter selbst ist bevorzugt kraft- und/oder form- und/oder stoffschlüssig im Aufnahmeraum gehaltert, wobei die Halteverbindung dergestalt ausgebildet ist, dass bei Überschreiten einer definierten Kraftschwelle in Fahrzeuglängsrichtung die Halteverbindung gelöst und der Behälter relativ zum Aufnahmeraum verschiebbar ist. Besonders bevorzugt ist hierbei eine Ausgestaltung, bei der der Behälter im Anlagebereich an der Aufnahmeraum-Innenwand wenigstens bereichsweise mittels einer Klebeschicht stoffschlüssig festgelegt ist. Eine derartige Haft- und/oder Klebeschicht ist einfach herstellbar, erlaubt eine sichere klapperfrei Festlegung des Behälters im Aufnahmeraum, weist eine Dichtfunktion auf und kann darüber hinaus auch eine Dämmfunktion erfüllen.
Besonders bevorzugt ist des Weiteren eine Ausgestaltung, bei der der Aufnahmeraum in Fahrzeughochachsenrichtung nach unten offen ausgebildet ist und/oder bei der der Aufnahmeraum einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist, wobei die U-Schenkelenden so ausgebildet sind, dass diese den Behälter in dessen eingeschobenen Zustand außenumfangsseitig hintergreifen und in Position halten. Mit anderen Worten bedeutet letzteres, dass die U-Schenkelenden den bevorzugt einen zylindrischen Querschnitt aufweisenden Behälter um mehr als 180° umgreifen, um sicherzustellen, dass dieser im montierten Zustand zuverlässig noch unten abgestützt.
Der Behälter selbst ist bevorzugt als Druckbehälter ausgebildet und mit einem Gas als Brennstoff befüllt, wobei das Gas mit einem vorgegebenen Druck größer, insbesondere deutlich größer als Umgebungsdruck im Behälter aufgenommen ist. Insbesondere mit derartigen Hochdruck-Behältern stellt die erfindungsgemäße Lösung eine wesentliche Verbesserung im Hinblick auf die Crashsicherheit dar. Zudem bewirkt die Auslegung des Behälters als hochfester Druckbehälter eine besonders vorteilhafte Versteifung der Karosseriebodenstruktur, wodurch sich die zuvor bereits genannten Vorteile ergeben und insbesondere der zuvor bereits beschriebene Leichtbau realisiert werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
1a schematisch eine Prinzipskizze mit einer Draufsicht auf eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Behälteranordnung an einer Karosseriebodenstruktur,
1b die Prinzipskizze gemäß 1a in einer Crashsituation,
2 schematisch einen Schnitt entlang der Linie A-A der 1a.
3 schematisch eine Frontansicht in Richtung des Pfeils B der 1a
4 schematisch eine Ansicht in Richtung des Pfeils C der 1a, und
5 schematisch eine perspektivische Darstellung der in der 1a gezeigten Behälteranordnung.
Die 1a zeigt schematisch eine Prinzipskizze mit einer Draufsicht auf eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Behälteranordnung an einer Karosseriebodenstruktur 1 eines hier nicht weiter dargestellten Kraftfahrzeugs. Die Karosseriebodenstruktur 1 ist, was auch aus der 5 ersichtlich ist, hier im Wesentlichen durch eine den Fahrzeugboden bildende Bodenplatte 2 gebildet, die an in Fahrzeugquerrichtung y gegenüberliegenden Seitenrändern (vergleiche auch zum Beispiel 2) sich in Fahrzeuglängsrichtung x erstreckende, hier teiloffene Hohlprofile aufweist, die zum Beispiel Seitenschweller 3 bzw. wenigstens einen Teilbereich davon ausbilden können.
Die Karosseriebodenstruktur 1 weist in einem, bezogen auf die Fahrzeugquerrichtung y, mittleren Bereich einen in Fahrzeughochachsenrichtung z erhabenen, nach unten offenen Mitteltunnel 4 auf, der einen Aufnahmeraum 5 für einen hier beispielhaft als Gastank 6 ausgebildeten Behälter ausbildet. Der Mitteltunnel 4 und damit der Aufnahmeraum 5 erstreckt sich, was insbesondere der 1a und 5 zu entnehmen ist, ebenso wie der in der 1a lediglich strichliert mit seiner Umfangskontur eingezeichnete Gastank 6 im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung gesehen über die gesamte Länge der Karosseriebodenstruktur 1, wobei sich sowohl die Behälteraußenwand 7 des Gastanks 6 als auch der der Behälteraußenwand 7 zugeordnete Aufnahmeraum-Innenwandbereich 8 in Fahrzeuglängsrichtung gesehen von einem ersten, kraftbeaufschlagbaren Behälter-Endbereich 9 ausgehend kontinuierlich und konusförmig zu einem zweiten, gegenüberliegenden Behälter-Endbereich 10 hin verbreitert.
Dies ist insbesondere auch aus den 3 und 4 gut ersichtlich, die Ansichten entsprechend der Pfeile C und B in der 1a zeigen. Aus diesen Darstellungen, die einen Einblick in den Tankinnenraum ermöglichen, wird zudem ersichtlich, dass sowohl der Gastank 6 als auch der Aufnahmeraum 5 im Wesentlichen eine über die gesamte Erstreckungsrichtung gleiche Wandstärke bzw. Materialstärke aufweisen. Dementsprechend weist die Behälterwand des Gastanks 6 eine im Wesentlichen durchgehend gleiche Wandstärke bzw. Materialstärke auf, wenngleich selbstverständlich die Möglichkeit besteht, einzelne Bereiche verstärkt auszubilden. Das Gleiche gilt in analoger Weise für die Wandstärke des den Aufnahmeraum 5 ausbildenden Mitteltunnels. Wie dies weiter zum Beispiel der 2 entnommen werden kann, weist der Gastank 6 hier einen zylindrischen Wandquerschnitt auf.
Wie dies insbesondere der Zusammenschau der 2, 3 und 4 entnommen werden kann, ist der Aufnahmeraum 5 im Querschnitt im Wesentliche U-förmig ausgebildet, wobei die seitlichen U-Schenkel 11 mit ihren U-Schenkelenden 12 jeweils so ausgebildet sind, dass diese den Gastank 6 außenumfangsseitig hintergreifen bzw. in Position halten. Wie dies weiter ersichtlich ist, ist der Gastank 6 im Anlagebereich von dessen Behälteraußenwand 7 am Aufnahmeraum-Innenwandbereich 8 des Mitteltunnels 4 stoffschlüssig mittels einer Klebeschicht 13 verbunden.
Es versteht sich, dass der Gastank 6 im Bereich seiner beiden Behälter-Endbereiche selbstverständlich geschlossen ausgebildet ist und dort anders als die Darstellungen der 3 und 4 zeigen zum Beispiel mit einem Deckel oder einer Wand verschlossen ist, zum Beispiel einen kugelkalottenförmigen Endbereich 18 aufweist bzw. ausbildet, was lediglich schematisch und strichliert in der 1b für den Behälter-Endbereich 10 eingezeichnet ist. Weiter können im Bereich eines endseitigen Deckels oder einer endseitigen Verschlusswand auch Anschlussstutzen für die Befüllung des Gastanks 6 mit Gas bzw. für die Entnahme des Gases vorhanden sein, was hier allerdings nicht dargestellt ist. Selbstverständlich können derartige Anschlussstutzen auch an jeder anderen geeigneten Stelle des Gastanks 6 angeordnet sein.
Der Gastank 6 ist hier bevorzugt als Hochdruck-Speicherbehälter für ein darin unter Hochdruck aufgenommenes Gas ausgelegt und ausgebildet und dient somit als Brennstoffreservoir für das in der Darstellung der 1a lediglich äußerst schematisch und beispielhaft dargestellte heckseitige Antriebsaggregat 14, das mittelbar oder unmittelbar dem ersten, kraftbeaufschlagbaren Behälter-Endbereich 9 zugeordnet ist.
Wie dies in der Darstellung der 1a weiter ersichtlich ist, ist dagegen dem, dem ersten Behälter-Endbereich gegenüberliegenden zweiten Behälter-Endbereich ein Deformationsfreiraum DF zugeordnet, dessen Funktion nachfolgend in Verbindung mit einer konkreten Crashsituation anhand der 1b näher erläutert wird:
Im Falle eines Heckaufpralls auf das Fahrzeug entsprechend dem Kraftpfeil F der 1b besteht die Gefahr, dass es durch eine in Fahrtrichtung FR nach vorne gerichtete Verlagerung des Antriebsaggregates 14 zu einer Deformation und erheblichen Kraftbeaufschlagung der Karosseriebodenstruktur 1 und damit des ersten Behälter-Endbereiches 9 des Gastanks 6 kommt, wie dies in der 1b schematisch dargestellt ist. Die Deformation der Karosseriebodenstruktur 1 in diesem Bereich ist hier durch die gewellten Linien 15 lediglich schematisch dargestellt.
Die Haft- bzw. Klebeverbindung zwischen dem Gastank 6 und dem Aufnahmeraum-Innenwandbereich 8 mittels der Klebeschicht 13 ist hier so ausgelegt, dass bei Überschreiten einer definierten Kraftschwelle in Fahrzeuglängsrichtung x die Haftverbindung gelöst und der Gastank 6 relativ zum Aufnahmeraum 5 bzw. zum Mitteltunnel 4 in Fahrtrichtung nach vorne verlagerbar ist. Bei einer derartigen Kraftbeaufschlagung des ersten Behälter-Endbereiches 9 kann somit der Gastank 6 im Wesentlichen deformationsfrei, relativ zum Aufnahmeraum 5 und damit relativ zur Karosseriebodenstruktur 1 in Fahrzeuglängsrichtung x nach vorne in Fahrtrichtung FR verlagert werden und mit dem zweiten, gegenüberliegenden Behälter-Endbereich blockfrei in den Deformationsfreiraum DF hineinbewegt werden. Dadurch kommt es zu keiner unerwünschten und die Explosionsgefahr erhöhenden Deformation des Gastanks 6, was die Crashsicherheit eines derartigen Fahrzeugs wesentlich erhöht.
In der hier dargestellten Ausführungsform ist der Deformationsfreiraum DF im Wesentlichen ein Freiraum zwischen Karosseriebodenstruktur 1 und einer Vorderachse 17 des hier heckgetriebenen Fahrzeugs. Selbstverständlich kann die Vorderachse 17 auch so angeordnet sein, dass diese nicht im Bewegungsbereich des zweiten Behälter-Endbereichs 10 liegt.
Ferner kann die Bodenplatte 2, links und rechts des Mitteltunnels 4, mit mehreren voneinander beabstandeten und im Wesentlichen parallel zueinander in Fahrzeuglängsrichtung x verlaufenden Versteifungsrippen bzw. Versteifungssicken 16 ausgestattet sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008061493 A1 [0002]
DD 114561 [0003]
DE 102009056852 A1 [0004]
EP 0066963 B1 [0005]
EP 0067602 B1 [0005]
GB 996139 [0006]

Claims

Anordnung eines Behälters zur Aufnahme von Betriebsstoffen, insbesondere von Gas, an einer Karosseriebodenstruktur eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei die Karosseriebodenstruktur (1) einen sich im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung (x) erstreckenden, vorzugsweise offenen, Aufnahmeraum (5) aufweist, in dem der Behälter (6) im Wesentlichen konturangepasst aufgenommen und gehaltert ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einem der in Fahrzeuglängsrichtung (x) gegenüberliegenden Behälter-Endbereiche (10) ein Deformationsfreiraum (DF) zugeordnet ist, und dass der Behälter (6) so im Aufnahmeraum (5) gehaltert ist, dass dieser bei einer Kraftbeaufschlagung eines ersten Behälter-Endbereichs (9), im Wesentlichen deformationsfrei, relativ zum Aufnahmeraum (5) und damit relativ zur Karosseriebodenstruktur (1) in Fahrzeuglängsrichtung (x) verlagerbar und mit einem zweiten, gegenüberliegenden Behälter-Endbereich (10) blockfrei in den Deformationsfreiraum (DF) bewegbar ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälteraußenwand (7) und ebenso der dieser zugeorndete Aufnahmeraum-Innenwandbereich (8) eine sich in Fahrzeuglängsrichtung (x) und/oder in eine definierte Kraftbeaufschlagungsrichtung von dem ersten Behälter-Endbereich (9) in Richtung zum gegenüberliegenden zweiten Behälter-Endbereich (10), dem der Deformationsfreiraum (DF) zugeordnet ist, wenigstens entlang eines Teilbereichs verbreiternde Kontur bzw. Geometrie aufweisen.
Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der einen geringeren Außendurchmesser aufweisende erste Behälter-Endbereich (9) einem bei einer Crashsituation verlagerbaren Bauteil (14), insbesondere einem Antriebsaggregat, vorzugsweise einem Gasmotor, des Fahrzeugs zugeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsaggregat (14) front- oder heckseitig am Fahrzeug angeordnet ist und einen Front- oder Heckantrieb ausbildet, so dass der Deformationsfreiraum (DF) bei einem Heckantrieb im Bereich einer Vorderachse (17) und bei einem Frontantrieb im Bereich einer Hinterachse des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Behälteraußenwand (7) und der dieser zugeordnete Aufnahmeraum-Innenwandbereich (8) in Fahrzeuglängsrichtung (x) gesehen im Wesentlichen kontinuierlich und/oder konusförmig zum zweiten Behälter-Endbereich (10) hin verbreitern.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der längliche Behälter (6) im Querschnitt betrachtet eine zylindrische oder kreisförmige Wandgeometrie aufweist und/oder dass die beiden gegenüberliegenden Behälter-Endbereiche eine Kugelkalottenform aufweisen.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum (5) in einem, bezogen auf die Fahrzeugquerrichtung (y), mittleren Bereich ausgebildet ist und/oder einen in Fahrzeughochachsenrichtung (z) gesehen nach unten offenen und/oder erhabenen Mitteltunnelbereich (4) der Karosseriebodenstruktur (1) ausbildet.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Aufnahmeraum (5) und vorzugsweise auch der Behälter (6) in Fahrzeuglängsrichtung (x) im Wesentlichen über die gesamte Länge der Karosseriebodenstruktur (1) erstreckt.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (6) kraft- und/oder form- und/oder stoffschlüssig im Aufnahmeraum (5) gehaltert ist, wobei die Halteverbindung dergestalt ausgebildet ist, dass bei Überschreiten einer definierten Kraftschwelle in Fahrzeuglängsrichtung (x) die Halteverbindung gelöst und der Behälter (6) relativ zum Aufnahmeraum (5) verschiebbar ist.
Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (6) im Anlagebereich an der Aufnahmeraum-Innenwand (8) wenigstens bereichsweise mittels einer Kraft- und/oder Hebeschicht (13) stoffschlüssig festgelegt ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum (5) in Fahrzeughochachsenrichtung (z) nach unten offen ausgebildet ist und/oder dass der Aufnahmeraum (5) einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist, wobei die U-Schenkelenden (12) so ausgebildet sind, dass diese den Behälter (6) außenumfangsseitig hintergreifen und in Position halten.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (6) als Druckbehälter ausgebildet ist und mit einem Gas befüllt ist, wobei das Gas mit einem vorgegebenen Druck größer, insbesondere wesentlich größer, als Umgebungsdruck im Behälter (6) aufgenommen ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Karosseriebodenstruktur (1) durch einen den Fahrzeugboden bildende Bodenplatte (2) gebildet ist, die an in Fahrzeugquerrichtung (y) gegenüberliegenden Seitenrändern sich in Fahrzeuglängsrichtung (x) erstreckende geschlossene oder offene Hohlprofile aufweist, die als Aufnahmeraum für einen Behälter im Sinne der vorstehenden Ansprüche ausgelegt und ausgebildet sind.