DE102012021857A1 - Schutzanordnung zum Schutz einer Fahrzeugbatterie in einer Fahrzeugkarosserie - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Schutzanordnung (1) zum Schutz einer Fahrzeugbatterie (2) in einer Fahrzeugkarosserie (3), welche zur Bildung eines Batterieraums (4) zwei in Querrichtung der Fahrzeugkarosserie (3) verlaufende Querabstützungen (10, 20) und in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie (5) verlaufende seitliche Längsabstützungen (13, 40) aufweist, wobei eine der beiden Querabstützungen (10) als Schutzwand ausgebildet ist; erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass sowohl die weitere Querabstützung (20) als auch die seitlichen Längsabstützungen (30, 40) jeweils als Fachwerk ausgebildet sind.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Schutzanordnung zum Schutz einer Fahrzeugbatterie in einer Fahrzeugkarosserie gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen erfindungsgemäßen Schutzanordnung.
- Eine gattungsbildende Schutzanordnung ist aus der
DE 10 2007 023 391 A1 bekannt, die zur Bildung einer seitlichen Einfassung für einen Batterieaufnahmeraum aus zwei Querwänden als Querabstützung und zwei Längswänden als Längsabstützung aufgebaut ist. Durch eine Aussteifung mittels einer Bodenstruktur und einer Deckelstruktur wird für den Batterieaufnahmeraum ein stabiler Käfig geschaffen, der sich im Crashfall nur relativ geringfügig verformen soll, um dadurch Beschädigungen der darin aufgenommenen Fahrzeugbatterie zu vermeiden oder zumindest vermindern zu können. - Die Befestigung bzw. Abstützung der Einfassung dieser bekannten Schutzanordnung erfolgt an zwei Längsträgern der Fahrzeugkarosserie, wobei die Deckelstruktur und/oder die Bodenstruktur mit Diagonalstreben ausgesteift sein können, die sich an Querträgern der jeweiligen Struktur der Fahrzeugkarosserie abstützen. Stattdessen oder zusätzlich können auch Längsstreben verwendet werden, um die Deckelstruktur und/oder die Bodenstruktur auszusteigen.
- Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung eine Schutzanordnung zum Schutz einer Fahrzeugbatterie einer Fahrzeugkarosserie zu schaffen, welche hinsichtlich Materialaufwand optimiert ist, aber dennoch gleichzeitig einen ausreichenden Schutz im Falle eines Unfalles sicherstellt.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schutzanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
- Eine solche Schutzanordnung zum Schutz einer Fahrzeugbatterie in einer Fahrzeugkarosserie, welche zur Bildung eines Batterieraums zwei in Querrichtung der Fahrzeugkarosserie verlaufende Querabstützungen und in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie verlaufende seitliche Längsabstützungen aufweist, wobei eine der beiden Querabstützungen als Schutzwand ausgebildet ist, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass sowohl die weitere Querabstützung als auch die seitlichen Längsabstützungen jeweils als Fachwerk ausgebildet sind.
- Durch die Verwendung eines Fachwerks für die weitere Querabstützung als auch für die seitlichen Längsabstützungen können bei geringem Gewicht große Kräfte eingeleitet werden und damit ein ausreichender Schutz im Falle eines Crashs sichergestellt werden.
- In Ausgestaltung der Erfindung ist die weitere Querabstützung im Bereich einer die Fahrgastzelle der Fahrzeugkarosserie begrenzenden Fahrzeugwand, vorzugsweise einer Fahrzeugrückwand angeordnet, wobei die Fahrzeugwand zwischen der weiteren Querabstützung und der Fahrzeugbatterie verläuft. Damit wird in vorteilhafter Weise die Fahrzeugwand der Fahrgastzelle der Fahrzeugkarosserie in den Schutz der Fahrzeugbatterie eingebunden.
- Vorzugsweise sind dabei diese Fachwerke aus mehreren Versteifungsstreben gebildet, wobei weiterbildungsgemäß die seitlichen Längsabstützungen mit Schubblechen zur Bildung von Schubfeldern versehen sind. Damit kann die Stabilität und Steifigkeit der erfindungsgemäßen Schutzanordnung an eine die aufzunehmende Fahrzeugbatterie angepasst werden.
- Besonders vorteilhaft ist es gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, wenn die Fachwerke oder Schubfelder der seitlichen Längsabstützungen mit einer dreiecksförmigen Kontur ausgebildet sind. Auch eine rechteckförmige Kontur kann vorgesehen werden.
- In einer Ausgestaltung der Erfindung ist es ferner vorgesehen, dass das Fachwerk der weiteren Querabstützung aus zwei in Querrichtung und beanstandet zueinander verlaufenden Querträgern ausgebildet ist, wobei die Trägerenden dieser beiden Querträger über eine Diagonalversteifung verbunden sind. Das Fachwerk der weiteren Querabstützung kann auch zur Bildung eines Schubfeldes mit Schubblechen ausgebildet sein.
- Die Anbindung der Schutzanordnung an die Fahrzeugkarosserie erfolgt über Stahlkonsolen sowie Längs- und Querträger der Bodenstruktur sowie der seitlichen Struktur der Fahrzeugkarosserie. So ist es in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die weitere Querabstützung endseitig in Querrichtung über die seitlichen Längsabstützungen hinausgeführt ist. Damit kann die weitere Querabstützung mittels ihrer Trägerenden an die passenden Strukturelemente der Fahrzeugkarosserie angebunden werden.
- Fahrzeuge, insbesondere Elektro- und Hybridfahrzeuge können mit einer solchen erfindungsgemäßen Schutzanordnung für die entsprechende Fahrzeugbatterie ausgestattet werden.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische und schematische Darstellung des hinteren Teils einer Fahrzeugkarosserie mit einer Schutzanordnung für eine Fahrzeugbatterie gemäß der Erfindung, -
2 eine schematische Darstellung der Fahrzeugkarosserie mit einer Schutzanordnung für eine Fahrzeugbatterie gemäß1 in einer Draufsicht, -
3 eine perspektivische und schematische Darstellung der in der Fahrzeugkarosserie gemäß den1 und2 verbauten Schutzanordnung. - In den
1 und2 ist der hintere Teil einer Fahrzeugkarosserie, beispielsweise eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges dargestellt, in welchem eine Fahrzeugbatterie2 in einem von einer Schutzanordnung1 gebildeten Batterieraum4 angeordnet ist. - Diese Schutzanordnung
1 wird von einer fahrzeugrückseitigen Schutzwand10 als Querabstützung, einer fahrzeugvorderseitigen als Fachwerk ausgebildeten weiteren Querabstützung20 sowie von zwei seitlichen, ebenso jeweils als Fachwerk ausgebildeten Längsabstützungen30 und40 gebildet. Hierbei ist besonders darauf hinzuweisen, dass zwischen der fahrzeugvorderseitigen Querabstützung20 und der Fahrzeugbatterie2 sich eine rückseitige Fahrzeugwand6 der Fahrgastzelle5 der Fahrzeugkarosserie3 befindet, wobei sich diese weitere Querabstützung20 an dieser Fahrzeugwand6 abstützt. - Der Aufbau dieser Schutzanordnung
1 zeigt3 . Hiernach ist die quer verlaufende Schutzwand10 als Flächengebilde in beispielsweise einer Sandwichbauweise aus Profilen und Schubfeldern aufgebaut und ist in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) der Fahrzeugkarosserie3 orientiert. Über an die obere Stirnseite der Schutzwand10 angebundene und in Längsrichtung (x-Richtung) der Fahrzeugkarosserie3 verlaufende Stahlkonsolen11 wird dieselbe mit einer Schweißgruppe (in den Figuren nicht dargestellt) einer Hutablage der Fahrzeugkarosserie3 verbunden. Über seitlich an der Schutzwand10 angebundene Träger12 erfolgt eine Anbindung dieser Schutzwand10 an seitliche Strukturelemente7 der Fahrzeugkarosserie3 . - Die seitlich als Fachwerk ausgebildeten Längsabstützungen
30 und40 sind im Wesentlichen senkrecht zur Ebene der Schutzwand10 an dieselbe angebunden, so dass sich zusammen mit der Querabstützung20 eine rechteckförmige Form des Batterieraumes4 ergibt. - Das Fachwerk der Längsabstützung
30 ist mit Streben31 ,32 und33 aufgebaut, das Fachwerk der Längsabstützung40 mit Streben41 ,42 und43 , wobei die Streben31 und41 jeweils an einer unteren Ecke der Schutzwand10 im Wesentlichen rechtwinklig abstehend in x-Richtung verlaufen. Die beiden jeweils parallel verlaufenden Streben32 und33 bzw.42 und43 bilden eine Querverstrebung zwischen der Schutzwand10 und der Strebe31 bzw.41 , so dass sich eine dreiecksförmige Kontur des Fachwerks30 bzw.40 ergibt. Dabei ist das Ende der Strebe33 bzw.43 mit dem Ende der Strebe31 bzw.41 zusammengeführt. Entsprechend der dreiecksförmigen Kontur der beiden Fachwerke30 und40 werden diese mit einem Schubblechen34 bzw.44 versteift. - Auch könnte anstelle der dreiecksförmigen Kontur eine rechteckförmige Kontur verwendet werden.
- Das Fachwerk der weiteren Querabstützung
20 besteht aus zwei parallelen Querträgern21 und22 , deren Trägerenden21a und22a mit einer Diagonalverstrebung bzw. einem Diagonalkreuz23 verbunden sind, wobei die Diagonalverstrebung23 aus zwei Streben23a und23b besteht. - Das Fachwerk der weiteren Querabstützung
20 kann zusätzlich zur Bildung eines Schubfeldes mit Schubblechen (in den Figuren nicht dargestellt) ausgebildet werden. - Die Streben der weiteren Querabstützung
20 als auch der seitlichen Längsabstützungen30 und40 können mit unterschiedlichen Querschnittsformen, wie beispielsweise L-Form, T-Form oder in einem halboffenen oder geschlossenen Profilquerschnitt ausgebildet werden. - Diese Querabstützung
20 ist mit den Trägerenden21a und22a und den daran angebundenen Diagonalverstrebung23 in Querrichtung (y-Richtung) jeweils über die beiden Längsabstützungen30 und40 hinausgeführt und über diese Trägerenden21a und22a gemäß den1 und2 an entsprechende Strukturelemente8 der Fahrzeugkarosserie3 angebunden, wobei gleichzeitig diese Querabstützung20 mit der Strebe33 bzw.43 der Längsabstützung30 bzw.40 verbunden ist. - Die Schutzwand
10 als auch die weitere Querabstützung20 sowie die seitlichen Längsabstützungen30 und40 sind über entsprechende Anbindeelemente, wie beispielsweise Konsolen und/oder Träger mit Bodenstrukturelementen der Fahrzeugkarosserie3 verbunden. - Als Material zur Herstellung der Schutzanordnung
1 kann Aluminium, Stahl, kohlenfaserverstärkte Werkstoffe (CFK, GFK) oder eine Mischung aus diesen Materialien verwendet werden. - Zur Realisierung einer solchen erfindungsgemäßen Schutzanordnung in einer Fahrzeugkarosserie sind daher lediglich bekannte Verbindungstechnologien erforderlich.
- Bezugszeichenliste
-
- 1
- Schutzanordnung
- 2
- Fahrzeugbatterie
- 3
- Fahrzeugkarosserie
- 4
- Batterieraum
- 5
- Fahrgastzelle
- 6
- Fahrzeugwand
- 7
- Strukturelemente der Fahrzeugkarosserie
3 - 8
- Strukturelemente der Fahrzeugkarosserie
3 - 10
- Querabstützung, Schutzwand der Schutzanordnung
1 . - 11
- Stahlkonsole
- 12
- Träger
- 20
- Querabstützung, Fachwerk der Schutzanordnung
1 - 21
- Querträger der Querabstützung
20 - 21a
- Trägerende des Querträgers
21 - 22
- Querträger der Querabstützung
20 - 22a
- Trägerende des Querträgers
22 - 23
- Diagonalverstrebung der Querabstützung
20 - 23a
- Strebe der Diagonalverstrebung
23 - 23b
- Strebe der Diagonalverstrebung
23 . - 30
- Längsabstützung, Fachwerk der Schutzanordnung
1 - 31
- Strebe der Längsabstützung
30 - 32
- Strebe der Längsabstützung
30 - 33
- Strebe der Längsabstützung
30 - 34
- Schubbleche der Längsabstützung
30 - 40
- Längsabstützungen, Fachwerk der Schutzanordnung
1 - 41
- Strebe der Längsabstützung
40 - 42
- Strebe der Längsabstützung
40 - 43
- Strebe der Längsabstützung
40 - 44
- Schubbleche der Längsabstützung
40 - 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
-
- DE 102007023391 A1 [0002]
Claims (9)
- Schutzanordnung (
1 ) zum Schutz einer Fahrzeugbatterie (2 ) in einer Fahrzeugkarosserie (3 ), welche zur Bildung eines Batterieraums (4 ) zwei in Querrichtung der Fahrzeugkarosserie (3 ) verlaufende Querabstützungen (10 ,20 ) und in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie (5 ) verlaufende seitliche Längsabstützungen (13 ,40 ) aufweist, wobei eine der beiden Querabstützungen (10 ) als Schutzwand ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die weitere Querabstützung (20 ) als auch die seitlichen Längsabstützungen (30 ,40 ) jeweils als Fachwerk ausgebildet sind. - Schutzanordnung (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Querabstützung (20 ) im Bereich einer die Fahrgastzelle (5 ) begrenzenden Fahrzeugwand (6 ), vorzugsweise einer Fahrzeugrückwand angeordnet ist, wobei die Fahrzeugwand (6 ) zwischen der weiteren Querabstützung (20 ) und der Fahrzeugbatterie (2 ) verläuft. - Schutzanordnung (
1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fachwerke (30 ,40 ) der seitlichen Längsabstützungen und/oder das Fachwerk (20 ) der weiteren Querabstützung aus mehreren Versteifungsstreben (21 ,22 ,23 ,31 ,32 ,33 ,41 ,42 ,43 ) gebildet sind. - Schutzanordnung (
1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Längsabstützungen (30 ,40 ) mit Schubblechen (34 ,44 ) ausgebildet sind. - Schutzanordnung (
1 ) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fachwerke (30 ,40 ) der seitlichen Längsabstützungen mit einer dreiecksförmigen Kontur ausgebildet sind. - Schutzanordnung (
1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Querabstützung (20 ) mit Schubblechen ausgebildet ist. - Schutzanordnung (
1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Fachwerk (20 ) der weiteren Querabstützung aus zwei in Querrichtung und beanstandet zueinander verlaufenden Querträgern (21 ,22 ) ausgebildet ist, wobei die Trägerenden (21a ,22a ) dieser beiden Querträger über eine Diagonalverstrebung (23 ) verbunden sind. - Schutzanordnung (
1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Querabstützung (20 ) endseitig in Querrichtung über die seitlichen Längsabstützungen (30 ,40 ) hinausgeführt sind. - Fahrzeugkarosserie (
3 ) mit einer Schutzanordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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DE102012021857.5A DE102012021857B4 (de) | 2012-11-07 | 2012-11-07 | Schutzanordnung zum Schutz einer Fahrzeugbatterie in einer Fahrzeugkarosserie |
Publications (2)
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DE102012021857A1 true DE102012021857A1 (de) | 2014-05-08 |
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