DE102014001351A1

DE102014001351A1 - Einsatz zur Abdeckung einer Kraftfahrzeugbatterie

Info

Publication number: DE102014001351A1
Application number: DE102014001351.0A
Authority: DE
Inventors: Stefan Lummitsch; Fabian DE LUCA; Wolfgang Back
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2014-02-01
Filing date: 2014-02-01
Publication date: 2015-08-06
Also published as: CN204668433U; US20150221903A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Einsatz zur Abdeckung einer unterhalb einer Ladefläche (10) in einem Kraftfahrzeug angeordneten Batterie (11), wobei der Einsatz in Einbaulage im Kraftfahrzeug (1) an seiner Oberseite (106) eine ebene Trägerfläche (104) für eine darauf anordenbare Ladeflächenabdeckung (102) aufweist und wobei der Einsatz an seiner der Oberseite (106) abgewandten Unterseite (108) zumindest eine integrierte luftführende Kanalstruktur (110, 130) aufweist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Einsatz zur Abdeckung einer unterhalb einer Ladefläche in einem Kraftfahrzeug angeordneten Batterie, welcher Einsatz in Einbaulage im Kraftfahrzeug an seiner Oberseite eine ebene Trägerfläche für eine darauf anordenbare Ladeflächenabdeckung aufweist.
Hintergrund
Alternative Antriebssysteme, insbesondere Elektro- oder Hybridantriebe, erfordern das Mitführen einer oder mehrerer aufladbarer Batterien im Kraftfahrzeug. Für eine möglichst tiefe Schwerpunktlage des Kraftfahrzeugs erweist sich die Anordnung von Batterien im Bereich einer Bodenstruktur, insbesondere an einem Bodenblech oder an vergleichbaren tragenden Strukturbauteilen der Kraftfahrzeugkarosserie als zweckmäßig.
Die im Betrieb des Kraftfahrzeugs im Bereich der Batterie entstehende Abwärme ist jedoch mittels einer eigens hierfür vorgesehenen Kühlung an die Umgebung abzuführen.
Zur Abfuhr der im Bereich einer etwa mittig in Fahrzeugquerrichtung (y) liegenden Batterieaufnahme freigesetzten thermischen Energie ist die von der Ladefläche nach oben abgedeckte Batterieaufnahme typischerweise mit einem gesonderten Luftkanal gekoppelt, welcher mit einem Ende, vorliegend einem vorderen Ende mit der Batterieaufnahme in Strömungsverbindung steht und dessen anderes Ende durch eine Innenraumverkleidung des Kraftfahrzeugs in Fahrzeugquerrichtung (y) oder etwa heckseitig in Fahrzeuglängsrichtung (x) hindurchgeführt ist.
Für die Verwirklichung einer derartigen Luftabfuhr ist daher eine gesonderte Montage eines geeigneten Luftkanals vorzusehen. Ein oberhalb eines Bodenblechs verlaufender Luftkanal ist typischerweise mittels eines die gesamte Ladefläche überspannenden Einsatzes abdeckbar, welcher eine mechanische Stützfunktion für eine darüber liegende Abdeckung bereitstellt. Bei der Montage eines Einsatzes ist streng darauf zu achten, dass dieser kollisionsfrei zum Luftkanal auf dem Bodenblech angeordnet wird. Dies erzwingt eine hohe Maßhaltigkeit für die Anordnung und für das Verlegen des Luftkanals entlang eines vorgegebenen Pfads.
Darüber hinaus kann der Luftkanal nur einen begrenzten Strömungsquerschnitt zur Verfügung stellen, sodass aufgrund baulicher Beschränkungen im Bereich unterhalb der Ladefläche ein im Wesentlichen vom Strömungsquerschnitt und vom Verlauf des Luftkanals vorgegebener Strömungswiederstand nicht weiter verringert werden kann.
Demgegenüber liegt nun einer Ausgestaltung der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen strömungstechnisch verbesserten Luftauslass für eine typischerweise heckseitig und unterhalb einer Ladefläche anzuordnende Batterieaufnahme vorzusehen. Die Luftabfuhr soll vorzugsweise unter Verringerung der Bauteilanzahl als auch unter Verringerung des Fahrzeuggewichts realisierbar sein. Zudem soll die verbesserte Luftabfuhr eine besonders einfache Montage im Herstellungsprozess des Kraftfahrzeugs ermöglichen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen
Diese Aufgabe wird mit einem Einsatz gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 sowie mit einem Kraftfahrzeug gemäß Patentanspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind dabei jeweils Gegenstand abhängiger Patentansprüche.
Demgemäß ist ein Einsatz zur Abdeckung einer unterhalb einer Ladefläche in einem Kraftfahrzeug angeordneten Batterie vorgesehen. Der Einsatz weist in Einbaulage im Kraftfahrzeug an seiner Oberseite eine ebene Trägerfläche für eine darauf anordenbare Ladeflächenabdeckung auf. Der Einsatz weist ferner an einer der Oberseite abgewandten Unterseite zumindest eine integrierte luftführende Kanalstruktur auf. Die Kanalstruktur ersetzt hierbei bei bestimmungsgemäßem Einbau des Einsatzes im Kraftfahrzeug einen herkömmlichen und gesondert im Kraftfahrzeug zu montierenden Luftkanal, der etwa zwischen der Batterieaufnahme und einer Innenraumverkleidung verläuft.
Durch Vorsehen einer integrierten luftführenden Kanalstruktur an oder in der Unterseite des Einsatzes kann auf die Verwendung eines gesonderten Luftkanals in vorteilhafter Weise verzichtet werden. Es ergibt sich hierdurch nicht nur eine Montagevereinfachung sondern es kann auch das Gewicht eines vormals vorgesehenen Luftkanals eingespart werden. Zudem wird die Anzahl der für die Luftabfuhr vorzusehenden Bauteile durch die Integration der Kanalstruktur in den Einsatz in vorteilhafter Weise reduziert. Zur Bildung eine Luftabfuhr für die Batterieaufnahme ist es fortan nur noch erforderlich, einen mit integrierter luftführender Kanalstruktur versehenen Einsatz bestimmungsgemäß im Bereich der Batterieaufnahme anzuordnen.
Der sich typischerweise in Fahrzeuglängsrichtung (x) und/oder in Fahrzeugquerrichtung (y) bis an zumindest eine seitliche oder heckseitige Innenraumverkleidung heranragende Einsatz kann neben seiner Stütz- und Tragfunktion für eine Ladeflächenabdeckung zugleich und unmittelbar eine Luftführung, insbesondere für das Abführen von im Bereich der Batterieaufnahme erwärmter und anderweitig oder gleichermaßen über den Einsatz der Batterieaufnahme zugeführter Kühlluft bereitstellen.
Die in die Unterseite des Einsatzes integrierte luftführende Kanalstruktur kann gleichermaßen zur Luftzufuhr für die Batterieaufnahme als auch zur Luftabfuhr von erwärmter Kühlluft aus dem Bereich der Batterieaufnahme heraus vorgesehen sein und dementsprechend verwendet werden. Originär dient der Einsatz als höhenausgleichendes Füllstück, welches eine ebene Trägerfläche aufweist und mit seiner Unterseite auf die dem Fahrzeuginnenraum zugewandte Oberseite eines Bodenblechs auflegbar ist. Der Einsatz weist an seiner Unterseite eine dem Bodenblech korrespondierende Kontur auf, damit etwaige, sich aus dem Rohbau der Karosserie ergebende Unebenheiten ausgeglichen und eine im Wesentlichen ebene und großflächige Trägerfläche für eine Ladeflächenabdeckung, mithin für einen Ladeboden, bereitgestellt werden kann.
Indem nun der Einsatz an seiner dem Bodenblech zugewandten Unterseite zumindest eine integrierte luftführende Kanalstruktur aufweist, kommt dem Einsatz neben seiner mechanischen und stützenden Tragfunktion zugleich auch eine luftführende Funktion für das Beaufschlagen einer Batterieaufnahme mit aus dem Innenraum des Kraftfahrzeugs gespeister Kühlluft zu.
Nach einer Weiterbildung ist an der Unterseite des Einsatzes ein Gebläsefach zur Aufnahme eines Gebläses, typischerweise eines Sauggebäses ausgebildet. Das Gebläsefach kann nach Art einer taschenförmigen Vertiefung an der Unterseite des Einsatzes ausgebildet sein. Das Gebläsefach weist dabei typischerweise eine mit dem darin anzuordnenden Sauggebläse korrespondierende Geometrie auf. Durch Vorsehen eines Gebläsefachs in oder an der Unterseite des Einsatzes kann ein in etwa passgenau in das Gebläsefach einsetzbares Gebläse in der Ebene parallel zur Trägerfläche des Einsatzes am Einsatz selbst fixiert werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist das Sauggebläse an der Unterseite des Einsatzes befestigbar und vormontierbar. Auf diese Art und Weise kann der Einsatz sozusagen ein Gebläsemodul mit einem vormontiert daran angeordneten Sauggebläse bereitstellen, welches mit einem im Gebläsefach vormontierten Sauggebläse dementsprechend vorkonfiguriert in das Kraftfahrzeug einbaubar ist. Eine separate und gesonderte Montage eines Sauggebläses etwa an der karosserieseitigen Bodenstruktur des Kraftfahrzeugs kann somit in vorteilhafter Weise entfallen. Dies führt zu einem reduzierten Montage- und Fertigungsaufwand.
Nach einer weiteren Ausgestaltung mündet die an der Unterseite des Einsatzes ausgebildete Kanalstruktur mit einem Ende in das Gebläsefach. Durch die unmittelbare Ankopplung der Kanalstruktur in oder an das Gebläsefach kann, mittels dem im Gebläsefach angeordneten Gebläse, eine Sog- oder Druckwirkung auf die Kanalstruktur ausgeübt werden. Die Kanalstruktur kann durch ihre unmittelbare Anbindung an das Gebläsefach dementsprechend unmittelbar mit einem Saugluft- oder Druckluftstrom beaufschlagt werden und somit unmittelbar und möglichst druckverlustfrei einer Luftzufuhr oder Luftabfuhr dienen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der Einsatz ein zur Aufnahme oder zum Umschließen der Batterie ausgebildetes Batteriefach auf. Das Batteriefach kann entweder ähnlich dem Gebläsefach als taschenförmige Vertiefung an der Unterseite des Einsatzes ausgestaltet sein. Das Batteriefach kann aber auch nach oben hin offen oder geöffnet ausgestaltet sein und insoweit eine Durchgangsöffnung oder einen Durchbruch in der Trägerfläche des Einsatzes darstellen. Indem die Kanalstruktur mit einem Ende in das Batteriefach mündet, kann sie entweder als Luftzufuhr für das Batteriefach oder aber auch als Luftabfuhr zum Abführen von im Bereich des Batteriefachs erwärmter Kühlluft fungieren.
Es ist hierbei insbesondere denkbar, dass zumindest zwei voneinander beabstandete, mithin getrennte und lediglich über das Batteriefach und/oder das Gebläsefach miteinander in Strömungsverbindung bringbare Kanalstrukturen in der Unterseite des Einsatzes ausgebildet sind, wobei eine Kanalstruktur als Lufteinlass in das Batteriefach mündet und wobei eine andere Kanalstruktur als Luftauslass in das Gebläsefach mündet. Dabei kann ferner vorgesehen sein, dass das Gebläsefach mit einem der Kanalstruktur abgewandten Abschnitt in unmittelbarer Strömungsverbindung mit dem Batteriefach steht. Gleichermaßen oder in Weiterbildung ist natürlich auch denkbar, dass eine Kanalstruktur der Unterseite des Einsatzes als Luftkanal zwischen Gebläsefach und Batteriefach fungiert und jene jeweils für die Batterie und für das Gebläse vorgesehenen Vertiefungen oder Durchgänge in der Unterseite des Einsatzes strömungstechnisch miteinander verbindet.
Auf diese Art und Weise kann der Einsatz mit dem etwa vormontiert daran angeordneten Sauggebläse einen Saugstrang und einen Druckstrang für das Ansaugen und für das Abführen von Kühlluft bilden, sodass sowohl für die Luftzufuhr als auch für die Luftabfuhr auf das Bereitstellen und montieren gesonderter Luftkanäle verzichtet werden kann.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der Einsatz eine Seitenwand auf, in der zumindest ein Auslass oder ein Einlass vorgesehen ist. In zumindest einem von Auslass und Einlass mündet dabei ein anderes Ende der Kanalstruktur. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass sich eine Kanalstruktur von einem Einlass zum Batteriefach erstreckt, während sich die andere Kanalstruktur vom Gebläsefach zum Auslass erstreckt. Durch die Integration von zumindest einem Auslass oder Einlass in die Seitenwand des Einsatzes, kann eine seitliche Anbindung für eine Luftzufuhr bzw. Luftabfuhr bereitgestellt und unmittelbar in den Einsatz integriert werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist zumindest einer von Einlass und Auslass einen gegenüber der angrenzenden Seitenwand vorspringenden oder zurückversetzten Anschlussstutzen auf. Die Ausbildung zurückversetzter oder vorspringende Anschlussstutzen kann insbesondere für die seitliche und luftführende Anbindung der Kanalstruktur an angrenzende Kraftfahrzeugkomponenten, insbesondere an eine Innenraumverkleidung von Vorteil sein. Befindet sich der Einsatz mit Erreichen seine Endeinbaulage im Kraftfahrzeug mit seiner Seitenwand in etwa angrenzend an eine Innenraumverkleidung, so kann mittels vorspringender oder zurückversetzter Anschlussstutzen und hiermit korrespondierenden Anschlussgeometrien im Bereich der Innenraumverkleidung eine besonders einfach zu realisierende einlassseitige oder auslassseitige Anbindung der zumindest einen luftführenden Kanalstruktur des Einsatzes an weitere luftführende Komponenten bereitgestellt werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die an der Unterseite ausgebildete Kanalstruktur des Einsatzes nach unten offen oder nach unten geöffnet ausgebildet. Im Querschnitt kann die Kanalstruktur beispielsweise eine nach unten geöffnete U- oder V-förmige Querschnittskontur aufweisen. Durch Anordnung des Einsatzes auf einem Bodenblech des Kraftfahrzeugs kann die luftführende Kanalstruktur des Einsatzes im Zusammenwirken mit dem Bodenblech einen im Querschnitt geschlossenen luftführenden Einlass oder Auslasskanal bilden.
Bei Einnahme der Endeinbaulage am Kraftfahrzeug ist die zumindest eine in den Einsatz integrierte luftführende Kanalstruktur vom Bodenblech zur Bildung eines luftführenden Einlass- oder Auslasskanals verschließbar. Die Ausbildung einer nach unten offenen oder geöffneten Kanalstruktur im Einsatz erweist sich in montagetechnischer Hinsicht als besonders vorteilhaft. Somit kann der Einsatz weitgehend hinterschneidungsfrei ausgestaltet und dementsprechend mit vergleichsweise einfachen Formwerkzeugen hergestellt werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist an einem nach unten ragenden Begrenzungsrand der Kanalstruktur zumindest eine Dichtung angeordnet. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass sämtliche Begrenzungsränder der Kanalstruktur durchgehend mit einer Dichtung versehen sind, damit bei einer Anordnung des Einsatzes auf dem Bodenblech die Kanalstruktur vom Bodenblech möglichst vollständig und luftdicht zur Bildung des Auslass- oder Einlasskanals verschlossen werden kann. Als Dichtung kommen weichelastische Dichtungsmaterialien, wie z. B. Dichtlippen auf Elastomerbasis aber auch erst unmittelbar vor der Endmontage auf den Begrenzungsrand der Kanalstruktur manuell aufbringbare Dichtmassen in Frage, die z. B. nach oder während der Montage expandieren, respektive aufquillen und/oder aushärten, um eine dauerhafte Dichtung zwischen der Kanalstruktur und dem Bodenblech bereitzustellen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der Einsatz einen einteiligen Formkörper, einen geschäumten Körper oder einen aus einem Partikelschaumstoff gebildeten druckstabilen Körper auf. Der Formkörper als auch der geschäumte Körper sind hierbei gleichermaßen druckstabil ausgestaltet, um etwa die über die an der Oberseite vorgesehenen Trägerfläche einwirkenden mechanischen Lasten über die Trägerfläche zu verteilen und in das Bodenblech abzuleiten. Der Einsatz kann beispielsweise aus einem Kunststoffformteil oder aus einem Kunststoff-Spritzgussteil gefertigt sein. Ferner ist denkbar, dass der Formkörper aus einem expandierten Partikelschaumstoff, etwa auf Polypropylen-Basis gebildet ist. Der Partikelschaumstoff wird hierbei in geeignete Formen eingebracht und dann typischerweise mittels Einleitung von Dampf zu Expansion gegen die Innflächen des Formwerkzeugs gebracht. Somit kann der Einsatz insbesondere als EPP-Formteil (Expandiertes Polypropylen) ausgestaltet sein.
Nach einem weiteren Aspekt ist schließlich ein Kraftfahrzeug mit einem Innenraum, insbesondere ein Personenkraftwagen, vorgesehen, welcher im Bereich eines Bodenblechs unterhalb einer Ladefläche, typischerweise im Bereich einer heckseitigen Ladefläche eine Batterieaufnahme zur Aufnahme einer Batterie, typischerweise einer wiederaufladbaren Batterie aufweist. Das Kraftfahrzeug ist ferner mit einem zuvor beschriebenen Einsatz versehen, welcher auf dem Bodenblech in bestimmungsgemäßer Art und Weise angeordnet und ggf. auch mit dem Bodenblech bzw. mit weiteren Kraftfahrzeugkomponenten, wie z. B. einer Innenraumverkleidung verbunden ist.
Durch Einsetzen des Einsatzes in eine hierfür vorgesehene Montageposition im oder am Kraftfahrzeug und durch ein hiermit einhergehendes Anordnen des Einsatzes auf dem Bodenblech, können die luftführenden Kanalstrukturen an der Unterseite des Einsatzes vom Bodenblech zur Bildung luftführender Einlass- oder Auslasskanäle verschlossen werden. Mit Einbau des Einsatzes in das Kraftfahrzeug kann eine Luftzufuhr und/oder Luftabfuhr für eine unterhalb der Ladefläche angeordnete Batterie ohne weitere oder gesonderte Montageschritte verwirklicht werden.
Nach einer Weiterbildung hiervon steht zumindest ein Ende zumindest einer in den Einsatz integrierten luftführenden Kanalstruktur mit der Batterieaufnahme des Einsatzes in Strömungsverbindung. Die Batterieaufnahme kann dabei typischerweise in das Bodenblech integriert sein und beispielsweise als Vertiefung im Bodenblech oder als Aussparung im Bodenblech ausgestaltet sein, wobei eine gesonderte Batterieaufnahme in einer bodenblechseitigen Aufnahme anordenbar ist. Die luftführende Kanalstruktur ist geometrisch derart an der Unterseite des Einsatzes ausgebildet, dass sie bei bestimmungsgemäßem Einbau des Einsatzes im Kraftfahrzeug einen luftführenden Einlass- oder Auslasskanal für die Batterieaufnahme bildet. Auf diese Art und Weise kann auf die Funktion eines herkömmlichen und gesondert unterhalb der Ladefläche vorzusehenden Luftkanals in vorteilhafter Weise verzichtet werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung grenzt eine Seitenwand des Einsatzes in Fahrzeugquerrichtung an eine Innenraumverkleidung des Kraftfahrzeugs an sobald der Einsatz seine Endeinbaulage oder Endmontageposition im Kraftfahrzeug eingenommen hat. Typischerweise ist die Kontur der Seitenwand des Einsatzes an eine hiermit korrespondierende Kontur der Innenraumverkleidung angepasst, sodass sich eine möglichst vollflächige oder großflächige wechselseitige Anlagestellung von Einsatz und Innenraumverkleidung ergibt.
Eine passgenaue Ausgestaltung der Seitenwand zu Innenraumverkleidung ermöglicht eine passgenaue Montage sowie auch eine Fixierung des Einsatzes zwischen in Fahrzeugquerrichtung gegenüberliegenden Innenraumverkleidungsabschnitten. Zudem kann über eine unmittelbar angrenzende Anordnung der Seitenwand des Einsatzes an einer Innenseite, d. h. an eine der Fahrzeugmitte zugewandten Seite der Innenraumverkleidung eine luftführende Kopplung zwischen einem einsatzseitigen Einlass und/oder Auslass und hiermit korrespondierendem luftführenden Strukturen oder Durchbrüchen der Innenraumverkleidung bereitgestellt werden.
In Weiterbildung hiervon ist zumindest einer in der Seitenwand vorgesehener und mit der Kanalstruktur in Strömungsverbindung stehender Auslass oder Einlass des Einsatzes fluchtend mit zumindest einer Durchgangsöffnung der Innenraumverkleidung angeordnet. Der Strömungsquerschnitt von Auslass oder Einlass des Einsatzes ist mit Erreichen der Endeinbaulage des Einsatzes im Kraftfahrzeug zumindest partiell überdeckend mit einer Durchgangsöffnung der Innenraumverkleidung angeordnet. Eine Luftzufuhr oder eine Luftabfuhr kann insoweit durch die Innenraumverkleidung nach Innen oder nach Außen geführt werden, um den in Endeinbaulage typischerweise hinter einer Lehne und unterhalb einer Ladefläche angeordneten Einsatz mit Kühlluft zu versorgen und/oder um erwärmte Kühlluft nach außen abzuführen.
Das Vorsehen von zumindest einem Auslass oder Einlass im Bereich der Seitenwand des Einsatzes erweist sich für eine strömungstechnische Kopplung einer kraftfahrzeugseitig gegenüberliegenden Durchgangsöffnung einer Innenraumverkleidung als besonders vorteilhaft. Auf diese Art und Weise kann eine luftführende Struktur durch die Innraumverkleidung hindurch und unmittelbar in die luftführende Kanalstruktur bzw. in den Einlass oder Auslasskanal des Einsatzes überführt werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung bildet die Innenraumverkleidung des Kraftfahrzeugs mit einer zumindest bereichsweise hiervon beabstandeten Karosserieseitenwand einen von Kühlluft durchströmbaren Hohlraum einer Luftzufuhr oder Luftabfuhr. Der Hohlraum kann hierbei quasi als luftführender Kanal fungieren und insbesondere über die zumindest eine Durchgangsöffnung in der Innenraumverkleidung strömungstechnisch mit den von luftführender Kanalstruktur des Einsatzes und dem Bodenblech gebildeten Einlass- oder Auslasskanälen in Strömungsverbindung stehen.
Es ist hierbei insbesondere denkbar, dass der zwischen Innenraumverkleidung und Karosserieseitenwand gebildete Hohlraum auch in Fahrzeuglängsrichtung in einen vorderen Hohlraum und in einen hinteren Hohlraum unterteilt ist, wobei jeder der beiden Hohlräume gesondert über jeweils zumindest eine Durchgangsöffnung in der Innenraumverkleidung mit einem Einlasskanal und mit einem Auslasskanal strömungstechnisch gekoppelt ist, welche beiden Kanälen von der in den Einsatz integrierten luftführenden Kanalstruktur und dem darunterliegenden Bodenblech gebildet sind.
Kurzbeschreibung der Figuren
Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Ausgestaltungen werden in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Hierbei zeigen:
1 eine schematische Draufsicht von oben auf den Heckbereich eines Kraftfahrzeugs mit einer unterhalb einer Ladefläche angeordneten Batterieaufnahme,
2 einen Querschnitt in Fahrzeughochrichtung (z) und Fahrzeuglängsrichtung (x) durch den Heckbereich des Kraftfahrzeugs entlang der Schnittlinie A-A gemäß 1,
3 eine isolierte perspektivische Darstellung des Einsatzes von schräg oben betrachtet,
4 eine perspektivische Darstellung des Einsatzes nach 3 von schräg unten betrachtet,
5 eine isolierte und perspektivische Darstellung der Innenraumverkleidung von schräg vorn und innen betrachtet,
6 eine perspektivische und isolierte Darstellung der Innenraumverkleidung gemäß 5 von schräg außen und hinten betrachtet,
7 eine schematische Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs.
Detaillierte Beschreibung
In 1 ist eine Luftabfuhr 140 für eine Batterieaufnahme 12 am Beispiel einer unterhalb einer heckseitigen Ladefläche 10 anordenbare Batterie 11 in einer vereinfachten Draufsicht von oben gezeigt. Der Kraftfahrzeuginnenraum 2 weist eine sich im Wesentlichen über die gesamte Fahrzeugbreite erstreckende hintere Sitzbank 8 sowie eine entgegen der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs, das heißt in Fahrzeuglängsrichtung (x) hieran angrenzende Lehne 6 mit hieran angeordneten und in Fahrzeugquerrichtung (y) jeweils beabstandeten Kopfstützen 6a, 6b, 6c auf. Seitlich und hinter der Lehne 6 erstreckt sich eine Innenraumverkleidung 14, die in Fahrzeugquerrichtung (y) beabstandet zu einer Karosserieseitenwand 16 angeordnet ist. Im Bereich der Karosserieseitenwand 16 ist ferner ein nach innen ragendes Radhaus 18 etwa für ein linkes Hinterrad angedeutet. Der hinter der Lehne 6 liegende Bereich des Kraftfahrzeugs dient als Ladezone und weist eine im Wesentlichen eben ausgestaltete Ladefläche 10 auf.
Wie in 1 am Beispiel der linken Fahrzeugseite dargestellt, befindet sich zwischen der Innenraumverkleidung 24 und einer in Fahrzeugquerrichtung (y) hierzu beabstandeten Karosserieseitenwand 16 ein Hohlraum, welcher mittels einer Trennwand 34 in einen vorderen Hohlraum 25 und in einen hinteren Hohlraum 27 unterteilt ist.
Nach vorn, das heißt in Fahrtrichtung ist der vordere Hohlraum 25 von einer Einlassfläche 22 der Innenraumverkleidung 24 begrenzt. Im Bereich der Einlassfläche 22, wie diese zum Beispiel auch in einer Außensicht in 5 in perspektivischer Darstellung gezeigt ist, sind mehrere Einlassöffnungen 26 ausgebildet, über welche der vordere Hohlraum 25 mit dem Innenraum 2 des Kraftfahrzeug, mithin mit der Fahrgastzelle in Strömungsverbindung steht. Typischerweise ist die Einlassfläche 22 im Bereich der Einlassöffnungen 26 mit einem Gittereinsatz versehen, welcher mehrere Lufteinlassschlitze für die dem Hohlraum 25 zuzuführende Kühlluft 5 aufweist. Es ist aber auch denkbar, dass die Einlassöffnungen 26 bzw. eine derartige Gitterstruktur oder eine perforierte Struktur einstückig mit der Innenraumverkleidung ausgebildet und sozusagen in die Einlassfläche 22 integriert ist bzw. sind.
Im Bereich des vorderen Hohlraums 25 ist, wie im Detail in 6 gezeigt, eine Durchgangsöffnung 36 in der Innenraumverkleidung 24 vorgesehen, die bezogen auf die Fahrzeughochrichtung (z) unterhalb einer Ladefläche 10 und demgemäß im Bereich eines Einsatzes 100 liegt, welcher in den 3 und 4 isoliert und in unterschiedlichen perspektivischen Ansichten gezeigt ist. Mittels des vorderen Hohlraums 25, und der Durchgangsöffnung 36 an der Innenraumverkleidung kann eine besonders einfache und kostengünstige Luftzufuhr 20 realisiert werden. In einer Fahrtrichtung vorne liegender Bereich der Innenraumverkleidung 24 kann, wie in 5 ansatzweise dargestellt, als C-Säulenverkleidung 42 fungieren und insoweit die Karosserieseitenwand 16 in einem dementsprechenden C-Säulenabschnitt als auch in einem sich entgegen der Fahrtrichtung in Fahrzeuglängsrichtung hieran anschließenden Bereich unter Bildung des vorderen als auch des hinteren Hohlraums 25, 27 verkleiden.
Der einstückig ausgestaltete Einsatz 100 weist eine im Wesentlichen eben ausgestaltete Trägerfläche 104 an seiner Oberseite 106 auf. Die Trägerfläche 104 dient der Auflage einer Ladeflächenabdeckung 102, folglich eines Ladebodens. Nach unten in Fahrzeughochrichtung (z) liegt der Einsatz 100 auf einem in 2 skizzierten Bodenblech 124 auf. Der Einsatz 100 dient insbesondere als Distanzstück oder als Ausfüller für ein sich zwischen der Ladefläche 10 und dem karosserieseitigen Bodenblech 124 erstreckenden Bauraum oder Totvolumen.
Wie in 4 gezeigt, und wie dies ferner aus der Zusammenschau der 1 und 2 hervorgeht, weist der Einsatz 100 eine als Luftabfuhr 140 fungierende luftführende Kanalstruktur 110 auf, die in die Unterseite 108 des Einsatzes 100 integriert ist. Die luftführende Kanalstruktur 110 ist im Querschnitt im Wesentlichen U-profilförmig oder V-förmig mit nach unten offener Geometrie ausgebildet, sodass mit Erreichen einer Endeinbaulage auf einem karosserieseitigen Bodenblech 124 die luftführende Kanalstruktur 110 vom Bodenblech 124 zur Bildung eines Auslasskanals verschließbar ist. Zur Bildung eines gegenüber der Umgebung abgedichteten Auslasskanals sind die dem Bodenblech 124 zugewandten Begrenzungsränder der Kanalstruktur 110 mit einer Dichtung 118 versehen, wie dies in 4 zumindest angedeutet ist.
Der von der luftführenden Kanalstruktur 110 gebildete Auslasskanal mündet, wie in 3 gezeigt, in einen Auslass 112 an einer Seitenwand 116 des Einsatzes 100. Der Auslass 112 weist hierbei einen von der angrenzenden Seitenwand 116 nach außen hervorstehenden Anschlussstutzen 114 zur Anbindung an eine den Auslasskanal 115 verlängernde luftführende Struktur etwa in Form einer in 5 angedeuteten Durchgangsöffnung 48 auf.
Ein dementsprechendes auslassseitiges Ende 113 der Kanalstruktur 110 bzw. des von der Kanalstruktur 110 und dem Bodenblech 124 gebildeten Auslasskanals 115 mündet somit in einen seitenwandseitigen Auslass 112. Ein gegenüberliegendes Ende 111 des Auslasskanals 115 mündet hingegen in ein Gebläsefach 120, in welchem ein in 4 lediglich angedeutetes Gebläse 50 angeordnet ist. Das Gebläse 50 kann strömungstechnisch dem einlassseitigen Ende 111 des Auslasskanals 115 gegenüberliegend unmittelbar mit einem Batteriefach 122 des Einsatzes 100 gekoppelt sein. Das Batteriefach 122 kann, wie in 3 insbesondere dargestellt, als Durchbruch in der Trägerfläche 104 ausgestaltet sein. In Endmontagekonfiguration ist die Batterie 11 typischerweise fluchtend und abdichtend zur Trägerfläche 104 angeordnet, sodass die Abdeckung 102 möglichst eben über die Batterie 11 als auch auf die Trägerfläche 104 des Einsatzes gelegt werden kann.
Die Batterie 11 kommt in Endeinbaulage im Batteriefach 122 des Einsatzes 100 zu liegen. Die Batterie 11 schließt hierbei insbesondere dichtend mit der in der Trägerfläche 104 liegenden Öffnungsberandung des Batteriefachs 122 ab, sodass das Batteriefach 122 nach oben zur Abdeckung 102 hin abgedichtet ist.
Der Einsatz 100 weist neben dem Auslasskanal 115 ferner einen Einlasskanal 135 auf, welcher unmittelbar in das Batteriefach 122 mündet. Insoweit geht das Batteriefach 122 direkt in eine weitere einlassseitige Kanalstruktur 130 über, die mit einem Einlass 132 in der Seitenwand 116 des Einsatzes 100 in Strömungsverbindung steht. Das eine Ende 133 der Kanalstruktur 130 mündet sozusagen in einen Kühlluft 5 zuführenden Einlass 132, welcher vorliegend als zurückversetzter Anschlussstutzen 134 in der Seitenwand 116 des Einsatzes 100 ausgebildet ist. Ein gegenüberliegendes Ende 131 jener Kanalstruktur 130 mündet in das Batteriefach 122 bzw. in die darunterliegende Batterieaufnahme 12.
Der Einsatz 100 ist insbesondere als einteiliger Formkörper, insbesondere als ein Formkörper aus Expandiertem Polypropylen (EPP) ausgebildet, welcher besonders kostengünstig, fertigungsrationell und mit geringem Eigengewicht zu fertigen ist. Jegliche luftleitenden Strukturen für die Luftkühlung der im Bereich des Einsatzes 100 und unterhalb der Ladefläche 10 angeordneten Batterie 12 können vollständig in den Einsatz 100 integriert sein. Die Ausgestaltung des Einlasses 132 für einen Einlasskanal 135 als auch die Anordnung eines Auslasses 112 eines Auslasskanals 115 in oder an der im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung (x) verlaufenden Seitenwand 116 des Einsatzes 100 ist insbesondere für eine Luftzufuhr und Luftabfuhr jenseits einer hieran angrenzenden Innenraumverkleidung 24 von Vorteil.
In einem unteren und vorderen Bereich der in Endeinbaulage hinter der Lehne 6 zu liegen kommenden Innenraumverkleidung 24 kann z. B. ein nach innen ragender Auslassstutzen 38 vorgesehen sein, auf welchen der nach unten hin offene Einsatz 132 der Kanalstruktur 130 des Einsatzes 100 bei der Montage aufsetzbar ist. In gleicher Art und Weise kann auch in einem hinteren unteren Bereich der Innenraumverkleidung 24 ein mit dem Auslass 112 korrespondierender, in 5 jedoch nicht explizit gezeigter Stutzen vorgesehen sein. Miteinander korrespondierende luftführende Stutzenanbindungen im Übergangsbereich zwischen Einsatz 100 und Innenraumverkleidung 24 schaffen eine unmittelbare luftführende Verbindung zwischen luftführenden Strukturen der Innenraumverkleidung 24 und luftführender Kanalstrukturen 110, 130 des Einsatzes 100.
Wie in den 5 und 6 zumindest ansatzweise dargestellt, weist die Innenraumverkleidung 24 in Höhe des Einlasskanals 135 eine Durchgangsöffnung 36 und in Höhe des Auslasskanals 115 eine weitere Durchgangsöffnung 48 auf, über welche die über die Luftabfuhr 114 von der Batterie 12 weggeführte Kühlluft 5 typischerweise über sogenannte Druckentlastungsventile an die Kraftfahrzeugumgebung abgeführt werden kann. Die Druckentlastungsventile können beispielsweise im Heckbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Indem die mit dem Auslasskanal 115 in Strömungsverbindung bringbare Durchgangsöffnung in den hinteren Hohlraum 27 mündet, welcher vom vorderen ansaugseitigen Hohlraum 25 durch eine Trennwand 34 getrennt ist, kann eine Durchmischung der über den Auslasskanal 115 weggeführten erwärmten Kühlluft 5 mit aus dem Innenraum 2 und über den vorderen Hohlraum 25 dem Einlasskanal 135 zugeführter, vergleichsweise kalter Kühlluft vermieden werden.
Die dargestellten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausgestaltung der Erfindung zu welcher weitere zahlreiche Varianten denkbar und im Rahmen der Erfindung sind. Die exemplarisch gezeigten Ausführungsbeispiele sind in keiner Weise hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfigurationsmöglichkeiten der Erfindung als einschränkend auszulegen. Die vorliegende Beschreibung zeigt dem Fachmann lediglich eine mögliche Implementierung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels auf. So können an der Funktion und Anordnung von beschriebenen Elementen vielfältigste Modifikationen vorgenommen werden, ohne hierbei den durch die nachfolgenden Patentansprüche definierten Schutzbereich oder dessen Äquivalente zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Innenraum
4: hintere Sitzreihe
5: Kühlluft
6: Lehne
6a, b, c: Kopfstütze
8: Sitzbank
10: Ladefläche
11: Batterie
12: Batterieaufnahme
16: Karosserieseitenwand
18: Radhaus
20: Luftzufuhr
22: Einlassfläche
24: Innenraumverkleidung
25: Hohlraum
26: Einlassöffnung
27: Hohlraum
34: Trennwand
36: Durchgangsöffnung
38: Auslassstutzen
42: C-Säulenverkleidung
48: Durchgangsöffnung
100: Einsatz
102: Abdeckung
104: Trägerfläche
106: Oberseite
108: Unterseite
110: Kanalstruktur
111: Ende
112: Auslass
113: Ende
114: Anschlussstutzen
115: Auslasskanal
116: Seitenwand
118: Dichtung
120: Gebläsefach
122: Batteriefach
124: Bodenblech
130: Kanalstruktur
131: Ende
132: Einlass
133: Ende
134: Anschlussstutzen
135: Einlasskanal
140: Luftabfuhr

Claims

Einsatz zur Abdeckung einer unterhalb einer Ladefläche (10) in einem Kraftfahrzeug angeordneten Batterie (11), wobei der Einsatz in Einbaulage im Kraftfahrzeug (1) an seiner Oberseite (106) eine ebene Trägerfläche (104) für eine darauf anordenbare Ladeflächenabdeckung (102) aufweist und wobei der Einsatz an seiner der Oberseite (106) abgewandten Unterseite (108) zumindest eine integrierte luftführende Kanalstruktur (110, 130) aufweist.
Einsatz nach Anspruch 1, wobei an der Unterseite (108) ein integriertes Gebläsefach (120) zur Aufnahme eines Gebläses (50) ausgebildet ist.
Einsatz nach Anspruch 2, wobei das Gebläse (50) an der Unterseite (108) befestigbar und vormontierbar ist.
Einsatz nach Anspruch 3, wobei die Kanalstruktur (110) mit einem Ende (111) in das Gebläsefach (120) mündet.
Einsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kanalstruktur (130) mit einem Ende in ein zur Aufnahme oder zum Umschließen der Batterie (11) ausgebildetes Batteriefach (122) mündet.
Einsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 oder 5, welcher eine Seitenwand (116) mit zumindest einem Auslass (112) oder einem Einlass (132) aufweist, wobei in zumindest einen von Auslass (112) und Einlass (132) ein anderes Ende (113, 133) der Kanalstruktur (110, 130) mündet.
Einsatz nach Anspruch 6, wobei zumindest einer von Einlass (112) und Auslass (132) einen gegenüber der angrenzenden Seitenwand (116) vorspringenden oder zurückversetzten Anschlussstutzen (114, 134) aufweist.
Einsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die an der Unterseite (108) ausgebildete Kanalstruktur (110, 130) nach unten offen oder geöffnet und durch Anordnung des Einsatzes auf einem Bodenblech (124) des Kraftfahrzeugs zur Bildung eines luftführenden Einlass- oder Auslasskanals (115, 135) verschließbar ist.
Einsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an einem nach unten ragenden Begrenzungsrand der Kanalstruktur (110, 130) zumindest eine Dichtung (118) angeordnet ist.
Einsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welcher einen einteiligen Formkörper, einen geschäumten Körper oder einen aus einem Partikelschaumstoff gebildeten druckstabiler Körper aufweist.
Kraftfahrzeug mit einem Innenraum (2), mit einer im Bereich eines Bodenblechs (124) unterhalb einer Ladefläche (10) angeordneten Batterieaufnahme (12) zur Aufnahme einer Batterie (11) und mit einem auf dem Bodenblech (124) angeordneten Einsatz (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 11, wobei die zumindest eine integrierte luftführende Kanalstruktur (110, 130) des Einsatzes (100) mit einem Ende (111, 131) mit der Batterieaufnahme (12) in Strömungsverbindung steht.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 oder 12, wobei eine Seitenwand (116) des Einsatzes (100) in Fahrzeugquerrichtung (y) an eine Innenraumverkleidung (24) angrenzt.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 13, wobei zumindest einer in der Seitenwand (116) vorgesehener und mit der Kanalstruktur (110, 130) in Strömungsverbindung stehender Auslass (112) oder Einlass (132) fluchtend mit zumindest einer Durchgangsöffnung (36, 48) der Innenraumverkleidung (24) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Innenraumverkleidung (24) mit einer dem Einsatz (100) abgewandten Außenseite (24a) einen von Kühlluft (5) durchströmbaren Hohlraum (25) einer Luftzufuhr (20) oder Luftabfuhr (140) bildet.