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Die Erfindung betrifft eine Batterieaufnahme für einen Kraftwagen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Befestigungsanordnung einer solchen Batterieaufnahme an einem Kraftwagen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 5.
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Eine derartige Batterieaufnahme beziehungsweise deren Befestigungsanordnung an einem Kraftwagen sind beispielsweise bereits aus der
DE 10 2013 216 555 A1 bekannt. Die dortige Batterieaufnahme ist an einer Mehrzahl von Befestigungsstellen mit jeweiligen Bauelementen des Kraftwagenrohbaus verbunden.
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Aus Gründen des Leichtbaus beziehungsweise der Energieeffizienz besteht einerseits der Wunsch, eine möglichst gewichtsgünstige Batterieaufnahme bereitzustellen. Andererseits besteht ein hoher Wunsch im Kraftwagenbau, den zur Unterbringung der Batterie benötigten Bauraum zu optimieren und die hierfür benötigte Anzahl von Bauteilen zu reduzieren. Demgegenüber besteht allerdings das Erfordernis, dass eine bestimmte Haltefunktion der Batterie auch im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des Kraftwagens durch die Batterieaufnahme aufrechterhalten bleiben muss.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Batterieaufnahme sowie eine Befestigungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchen sich einerseits eine bauraumoptimierte und einfache, gewichtsgünstige Anordnung der Batterie realisieren lässt und andererseits im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung zumindest eine gewisse Haltefunktion der Batterieaufnahme aufrechterhalten bleibt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Batterieaufnahme mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Befestigungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Um eine Batterieaufnahme der eingangs genannten Art zu schaffen, welche einerseits eine bauraumoptimierte und einfache, gewichtsgünstige Anordnung ermöglicht und mittels welcher andererseits im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des Kraftwagens ein Mindestmaß an Haltefunktion aufrechterhalten werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Batterieaufnahme im Bereich der Befestigungsstelle zum Kraftwagenrohbau hin eine Schwächung aufweist, an welcher die Batterieaufnahme bei Beaufschlagung mit einer Unfallkraft gezielt deformierbar und/oder zerstörbar ist. Durch das Vorsehen einer entsprechenden Schwächung im Bereich wenigstens einer Befestigungsstelle der Batterieaufnahme am Kraftwagenrohbau ist es somit möglich, im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung gezielt im Bereich dieser Befestigungsstelle eine entsprechende Deformation beziehungsweise Zerstörung herbeizuführen, um die Batterieaufnahme vom Kraftwagenrohbau in diesem Bereich zu lösen, so dass andere Bereiche der Batterieaufnahme wie beispielsweise die tragende Struktur zumindest im Wesentlichen nicht beschädigt werden und somit auch nach der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung ihrer eigentlichen Haltefunktion der Batterie nachkommen können. Dabei ist die Schwächung vorzugsweise so ausgeführt, dass die Anforderungen der Batterieaufnahme an deren Betriebsfestigkeit natürlich weiterhin erfüllt sind.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich dabei als vorteilhaft gezeigt, wenn die Befestigungsstelle zur Befestigung der Batterieaufnahme an einem Getriebelager ausgebildet ist. Hierdurch ergibt sich die erwünschte Bauraumoptimierung und Reduzierung der Bauteile in besonders vorteilhafter Weise, indem die Batterieaufnahme von oben her auf das Getriebelager aufgesetzt wird beziehungsweise oberhalb desselben angeordnet ist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Batterieaufnahme zumindest im Wesentlichen aus einem Kunststoff, insbesondere einem faserverstärkten Kunststoff, gebildet ist. Somit lässt sich eine besonders einfach herstellbare und gewichtsgünstige Batterieaufnahme erzielen. Durch das Vorsehen der Schwächung kann gleichzeitig auch bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung eine entsprechende Haltefunktion der Batterieaufnahme gewährleistet werden.
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Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn die wenigstens eine Befestigungsstelle, welche die Schwächung aufweist, in einem vorderen Bereich der Batterieaufnahme vorgesehen ist. Gerade in diesem Bereich ergibt sich erfahrungsgemäß zunächst eine unfallbedingte Deformation beispielsweise der Vorbaustruktur des Kraftwagenrohbaus, so dass gerade in diesem Bereich eine entsprechende Ablösung des Befestigungs-/Anbindungspunktes der Batterieaufnahme am Kraftwagenrohbau von besonderem Vorteil ist.
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Die vorstehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Batterieaufnahme genannten Vorteile gelten in ebensolcher Weise für die Befestigungsanordnung gemäß Patentanspruch 5.
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Diese zeichnet sich weiterhin dadurch aus, dass die Batterieaufnahme vorzugsweise im Nahbereich vor einer vorderen Stirnwand des Kraftwagenrohbaus angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich einerseits eine besonders bauraumoptimierte Anordnung, wobei andererseits durch die Schwächung im Bereich der Befestigungsstelle jedoch sichergestellt ist, dass auch nach Brechen dieser Befestigungsstelle eine hinreichende Festlegung beziehungsweise Haltefunktion der Batterieaufnahme gegeben ist.
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Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass ein an der Befestigungsstelle eingesetztes Befestigungselement eine Schwächung, beispielsweise eine Sollbruchstelle aufweist, an welcher das Befestigungselement bei Beaufschlagung mit einer Unfallkraft gezielt deformierbar und/oder zerstörbar ist, wodurch dieser Befestigungspunkt der Batterieaufnahme am Fahrzeugrohbau aufgelöst und die Batterieaufnahme zumindest in diesem Bereich vom Fahrzeugrohbau entkoppelt wird. Der Fahrzeugrohbau kann sich daher verformen oder weiter verformen, ohne dass – zumindest zunächst beziehungsweise im weiteren Verlauf der Kollision – die Unfallkräfte weiter in die Batterieaufnahme eingeleitet beziehungsweise durch diese hindurch geleitet werden.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
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1 eine ausschnittsweise Perspektivansicht auf eine Befestigungsanordnung einer Batterieaufnahme an einem Kraftwagenrohbau eines Personenkraftwagens, bei welcher die Batterieaufnahme eine Befestigungsstelle aufweist, über welche die Batterieaufnahme an einem mit dem Kraftwagenrohbau verbundenen Getriebelager befestigt ist, und wobei die Batterieaufnahme im Bereich der Befestigungsstelle eine Schwächung aufweist, an welcher die Batterieaufnahme bei Beaufschlagung mit einer Unfallkraft gezielt deformierbar und/oder zerstörbar ist;
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2 eine ausschnittsweise und perspektivische Draufsicht der Befestigungsanordnung gemäß 1 und
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3a, 3b eine ausschnittsweise Draufsicht der Befestigungsanordnung der Batterieaufnahme gemäß den 1 und 2 sowie eine ausschnittsweise und vergrößerte Darstellung des Details IIIb in 3a der Befestigungsstelle der Batterieaufnahme, welche eine Schwächung aufweist, an welcher die Batterieaufnahme bei Beaufschlagung mit einer Unfallkraft gezielt deformierbar und/oder zerstörbar ist.
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In den 1 und 2 ist jeweils in einer Perspektivansicht von schräg vorne beziehungsweise von schräg oben eine Befestigungsanordnung einer Batterieaufnahme 10 für eine vorliegend nicht dargestellte Starterbatterie eines Personenkraftwagens an einem Kraftwagenrohbau 12 dargestellt. In 1 ist dabei vom Kraftwagenrohbau ein – in Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftwagens gesehen – linker Hauptlängsträger 14 einer Vorbaustruktur 16 erkennbar, welcher beziehungsweise welche nach hinten im Bereich einer vorderen Stirnwand 18 endet, die ihrerseits eine dahinterliegende, nicht erkennbare Fahrgastzelle von der Vorbaustruktur abteilt.
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Unterhalb der Stirnwand 18 ist ein Pedalboden 20 einer Bodenstruktur erkennbar, unterhalb welcher sich ein Längsträger 22 erstreckt, in welchen der Hauptlängsträger 14 unter anderem übergeht. Seitlich des Hauptlängsträgers 14 ist ein weiteres Strukturbauteil 24 der Vorbaustruktur 16 erkennbar, welches einen Radausschnitt 26 für ein Radhaus umfasst beziehungsweise dieses vordere Radhaus zumindest bereichsweise begrenzt. In 2 ist das an den Hauptlängsträger 16 anschließende Strukturteil 24 ebenfalls erkennbar.
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Weiterhin ist in den 1 und 2 erkennbar, dass oberseitig des Hauptlängsträgers 14 ein Bauelement 28 in Form eines Getriebelagers beispielsweise mittels einer Mehrzahl von Schraubverbindungen oder dergleichen befestigt ist, welches zur Halterung eines nicht dargestellten Getriebes eines ebenfalls nicht dargestellten Antriebsstrangs dient. An diesem Getriebelager 28 ist die Batterieaufnahme 10 im Bereich einer in 2 erkennbaren Befestigungsstelle 30 mittels eines Befestigungselements 32 festgelegt. Als Befestigungselement 32 dient im vorliegenden Fall eine Schraube. Die Befestigungsstelle 30 ist am beziehungsweise im vorderen Randbereich der in Draufsicht gesehen rechteckförmigen Batterieaufnahme 10 angeordnet beziehungsweise vielmehr ausgebildet. An weiteren Befestigungsstellen 34, 36, 38 ist die Batterieaufnahme 10 mittels weiterer Schrauben 40, 42, 44 mit korrespondierenden Haltern 46, 48 verbunden, welche ihrerseits an der Stirnwand 18 beziehungsweise dem Strukturteil 24 befestigt sind. Die genaue Positionierung dieser Befestigungsstellen 30, 34 bis 38 sowie der zugehörigen Schrauben 32 und 40 bis 44 ist dabei insbesondere in der Draufsicht der Befestigungsanordnung der Batterieaufnahme 10 gemäß 3a erkennbar.
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Weiterhin ist in der Zusammenschau der 1 bis 3a erkennbar, dass die Batterieaufnahme 10 eine im Wesentlichen ebene Grundplatte 50 mit einer von dieser nach oben abstehenden Umrandung 52 aufweist, welche als Teil einer Tragstruktur 54 ausgebildet ist. Diese Tragstruktur 54 gewährleistet insbesondere die Haltefunktion für die Starterbatterie innerhalb der Vorbaustruktur 16 beziehungsweise innerhalb des darin vorgesehenen Motorraums.
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Kommt es nun zu einer Frontalkollision des Personenkraftwagens mit einem Hindernis, bei welchem – wie dies mit den Pfeilen angedeutet ist – der Hauptlängsträger 14 als Hauptlastpfad dient und dabei mit einer entsprechenden Unfallkraft beaufschlagt wird, so führt dies natürlich auch dazu, dass die Batterieaufnahme 10 über das mit dem Hauptlängsträger 14 verbundenen Getriebelager 28 mit zumindest einem Teil dieser Unfallkraft beaufschlagt wird.
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Um nun zu vermeiden, dass durch die direkte Anbindung der Batterieaufnahme 10 auf dem Getriebelager 28 die Batterieaufnahme 10 übermäßig in Richtung der Stirnwand 18 geschoben und dabei deformiert oder zerstört wird, ist – wie dies in 3b erkennbar ist – die vordere Befestigungsstelle 30 der Batterieaufnahme 10 mit einer entsprechenden Schwächung 56 versehen. 3b zeigt das in 3a angedeutete Detail IIIb der Batterieaufnahme 10. Hierbei ist erkennbar, dass die Grundplatte 50 im Bereich der Befestigungsstelle 30 beziehungsweise der zugehörigen Schraube 32 eine geringere Materialdicke sowie beispielsweise eine Perforation 58 aufweist, welche im vorliegenden Fall die Schwächung 56 bilden. Natürlich sind hier dem Fachmann auch andere Maßnahmen wie beispielsweise gezielte Falten, Sicken oder dergleichen geläufig.
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Im Ergebnis jedenfalls soll erreicht werden, dass bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des entsprechenden Hauptlängsträgers 14, welche zu einer Deformation beziehungsweise zu einem Eintrag einer Unfallkraft und somit zu einer Verschiebung der Befestigungsstelle 30 beziehungsweise des Befestigungselements 32 in Richtung auf die Fahrgastzelle führt, ein gezielter Bruch der Batterieaufnahme 10 oder eine gezielte Deformation in diesem vorderen Bereich der Batterieaufnahme 10 erfolgt. Im vorliegenden Fall wird also demzufolge die Verbindung der Befestigungsstelle 30 mit dem Befestigungselement 32 und somit mit dem Getriebelager 28 bei einer übermäßigen Kraftbeaufschlagung gelöst, so dass die Batterieaufnahme 10, welche ihrerseits aus Gewichtsgründen und aus Gründen der Reduzierung der Bauteile aus einem faserverstärktem Kunststoff besteht, nicht vollständig zerstört wird, sondern deren Tragstruktur 54 zumindest im Wesentlichen erhalten bleibt und somit auch die Haltefunktion für die Starterbatterie. Durch die gezielte Schwächung 56 des vorderen Anbindungspunkts wird somit im Crashfall ein Abreißen beziehungsweise Ausbrechen des Befestigungspunktes bzw. des Befestigungselements 32 von der Batterieaufnahme 10 gewährleistet. Gleichzeitig wird die Grundstruktur bzw. Tragstruktur 54 der Batterieaufnahme 10 erhalten, um die Batterie weiterhin an Ort und Stelle am Fahrzeugrohbau zu halten. Die Schwächung 56 muss dabei so ausgeführt sein, dass die Anforderungen an die Betriebsfestigkeit weiterhin erfüllt werden.
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Das Materialkonzept der Batterieaufnahme 10 aus glasfaserverstärktem Kunststoff ermöglicht dabei eine Vielzahl von Integrationsmöglichkeiten von unterschiedlichsten Anbindungsaufgaben bei gleichzeitig geringen Kosten und Gewicht im Vergleich zu anderen Varianten, insbesondere mit Teilvarianten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013216555 A1 [0002]
