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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugkomponente zur Anordnung wenigstens einer Batterie an wenigstens einer Aufnahmeeinrichtung eines Kraftfahrzeugs.
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Kraftfahrzeuge und insbesondere Personenkraftfahrzeuge weisen in der Regel wenigstens eine Batterie auf. Die Batterie dient als Speicher für elektrische Energie, welche beispielsweise zum Starten des Verbrennungsmotors benötigt wird. Zudem werden über die Batterie zahlreiche weitere elektrische Verbraucher versorgt, wie zum Beispiel die Komfortelektrik oder elektronische Steuer- bzw. Assistenzsysteme.
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Der Befestigung der Batterie im Kraftfahrzeug kommt oft eine besondere Bedeutung zu, da die Batterie in der Regel ein hohes Gewicht aufweist. Die Befestigung muss somit im Fahrbetrieb entsprechend hohen Massenkräften standhalten. Besonders entscheidend ist die Befestigung der Batterie auch im Falle eines Crashs, da diese dann besonders hohen Kräften ausgesetzt ist. Da eine im Crashfall aus ihrer Verankerung gerissene Batterie große Schäden anrichten kann, muss die Befestigung der Batterie im Fahrzeug auch unter Crashbedingungen standhalten können.
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Die im Stand der Technik bekannt gewordenen Möglichkeiten der Befestigung einer Batterie in einem Kraftfahrzeug sind durchaus zufriedenstellend, aber insgesamt noch verbesserungsfähig. Beispielsweise besteht Verbesserungsbedarf hinsichtlich einer Unterbringung der Batterie im Heckbereich von Kraftfahrzeugen, beispielsweise in einer Kofferraummulde.
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Demgegenüber ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugkomponente zur Verfügung zu stellen, welche eine verbesserte Befestigung einer Batterie in einem Kraftfahrzeug insbesondere in einem Crashfall ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Fahrzeugkomponente mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und der Beschreibung des Ausführungsbeispiels.
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Die erfindungsgemäße Fahrzeugkomponente dient zur Anordnung wenigstens einer Batterie an wenigstens einer Aufnahmeeinrichtung eines Kraftfahrzeugs. Die Fahrzeugkomponente umfasst wenigstens eine Befestigungseinrichtung zur Befestigung der Batterie an wenigstens einer Tragstruktur des Kraftfahrzeugs. Dabei umfasst die Befestigungseinrichtung wenigstens ein Befestigungsband. Das Befestigungsband besteht aus einem oberen Bandelement und einem unteren Bandelement. Das untere Bandelement verläuft entlang einer Unterseite der Batterie. Das obere Bandelement erstreckt sich entlang einer Oberseite der Batterie. Das Befestigungsband ist an der Tragstruktur befestigt. Das obere Bandelement und das untere Bandelement sind vorzugsweise an wenigstens einer Längsseite der Batterie miteinander verbunden.
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Die erfindungsgemäße Fahrzeugkomponente hat viele Vorteile. Einen erheblichen Vorteil bietet das Befestigungsband mit dem oberen und unteren Bandelement. Dadurch wird die Batterie zuverlässig umschlossen und kann besonders sicher an der Tragstruktur angebunden werden. Da das untere Bandelement entlang der Unterseite der Batterie verläuft, ist die Befestigung unabhängig von einem Aufliegen der Batterie auf einem Batterieträger in der Aufnahmeeinrichtung. Ein Niederzurren der Batterie auf ihrer Auflagefläche ist ebenfalls nicht nötig. Mit der erfindungsgemäßen Fahrzeugkomponente kann die Batterie daher an vielerlei Orten im Fahrzeug zuverlässig untergebracht werden. Zudem kann mit der erfindungsgemäßen Fahrzeugkomponente einem Herauslösen der Batterie aus der Aufnahmeeinrichtung im Crashfall besonders wirkungsvoll entgegengewirkt werden.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung erstreckt sich das untere Bandelement von einer Längsseite der Batterie zu einer anderen Längsseite der Batterie. Dabei umschließt das untere Bandelement die Unterseite der Batterie im Wesentlichen vollständig und vorzugsweise vollständig. Ein derart ausgestaltetes Bandelement ermöglicht eine sichere Befestigung der Batterie auch dann, wenn im Crash Fall ein Aufliegen der Batterie in der Aufnahmeeinrichtung nicht mehr gegeben ist. Insbesondere umschließt das untere Bandelement wenigstens eine Längsseite der Batterie im Wesentlichen vollständig und vorzugsweise vollständig.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung erstreckt sich das obere Bandelement von einer Längsseite der Batterie zu einer anderen Längsseite der Batterie. Das obere Bandelement umschließt dabei insbesondere eine Oberseite der Batterie im Wesentlichen vollständig und vorzugsweise vollständig. Ein derartiges oberes Bandelement bietet insbesondere in Verbindung mit dem zuvor beschriebenen unteren Bandelement eine vorteilhafte Befestigung, da die Batterie dann von beiden Bandelementen sicher umschlossen ist. Die Batterie wird vorzugsweise von den beiden Bandelementen vollumfänglich umspannt.
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In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass das Befestigungsband über wenigstens ein Anschlusselement an der Tragstruktur befestigt ist. Dabei kann das Anschlusselement einstückig mit dem unteren und/oder dem oberen Bandelement ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Anschlusselement Teil eines Bandelementes sein und insbesondere einstückig mit diesem ausgebildet sein. Möglich ist auch, dass das Anschlusselement als ein separates Bauteil ausgebildet ist. Durch ein solches Anschlusselement kann die von den Bandelementen gehaltene Batterie besonders zuverlässig an der Tragstruktur befestigt werden.
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Vorzugsweise sind das untere Bandelement und das obere Bandelement über das Anschlusselement miteinander verbunden. Es kann eine direkte Verbindung der Bandelemente an dem Anschlusselement oder auch eine indirekte Verbindung über das Anschlusselement vorgesehen sein. Insbesondere sind das untere Bandelement und/oder das obere Bandelement lösbar an dem Anschlusselement befestigt. Beispielsweise kann eine Verschraubung vorgesehen sein. So kann das Befestigungselement einfach geöffnet werden, um eine Batterie einzusetzen bzw. herauszunehmen. Die Verbindung der beiden Bandelement über das Anschlusselement erleichtert ein Herausnehmen und Einsetzen der Batterie in die Aufnahmeeinrichtung erheblich.
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Insbesondere ist das Anschlusselement im Bereich einer oberen Längskante der Batterie angeordnet. Insbesondere ist das Anschlusselement im Bereich einer oberen Längskante angeordnet, die in Fahrtrichtung vorne liegt. Möglich ist auch eine Anordnung des Anschlusselements im Bereich des Übergangs von der Oberseite zu einer Längsseite der Batterie. Das Anschlusselement kann auch an einer Längsseite und insbesondere an einer Vorderseite der Batterie angeordnet sein. Ein derart angeordnetes Anschlusselement bietet eine gute Zugänglichkeit, wenn die Batterie in einer muldenartigen Aufnahmeeinrichtung untergebracht ist. Es ist möglich, dass das Anschlusselement wenigstens ein Verbindungselement zur Überbrückung eines Abstands zwischen Befestigungsband und Tragstruktur aufweist.
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Vorzugsweise ist das Anschlusselement dazu geeignet und ausgebildet, an einer als Querträger ausgebildeten Tragstruktur befestigt zu werden. Ein solcher Querträger ist vorzugsweise quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs angeordnet. Vorzugsweise liegt der Querträger in Fahrtrichtung vor der Batterie. Die Anbindung an einen Querträger ermöglicht eine besonders stabile Befestigung des Befestigungsbandes, sodass die Batterie sehr zuverlässig gegen Herauslösen gesichert ist. Das Anschlusselement kann auch dazu geeignet und ausgebildet sein, an einer als Längsträger ausgebildeten Tragstruktur befestigt zu werden. Es können auch andere geeignete Tragstrukturen der Karosserie als Anbindungspunkt für das Anschlusselement vorgesehen sein.
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Insbesondere ist das Anschlusselement in einer betriebsgemäßen Einbauposition in einem Kraftfahrzeug in Fahrtrichtung vor der Batterie angeordnet. Das ermöglicht eine besonders günstige Krafteinwirkung auf das Anschlusselement im Crashfall. Möglich ist auch, dass das Anschlusselement an einer Rückseite der Batterie angeordnet ist. Möglich ist auch, dass das Anschlusselement wenigstens teilweise oberhalb und/oder unterhalb der Batterie angeordnet ist.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung sind das untere Bandelement und das obere Bandelement an einer dem Anschlusselement gegenüberliegenden Längsseite der Batterie miteinander verbunden. Dabei ist bevorzugt, dass das untere Bandelement lösbar mit dem oberen Bandelement verbunden ist. Zusammen mit der Öffnungsmöglichkeit an dem Anschlusselement kann das Befestigungsband dann in die beiden Bandelemente getrennt werden. Das ist besonders beim Einsetzen bzw. Entnehmen einer in einer Mulde aufgenommenen Batterie von Vorteil. Möglich ist aber auch, dass zwischen den Bandelementen nur eine wenigstens teilweise lösbare Verbindungsstelle vorgesehen ist. Die beiden Bandelemente können auch an der dem Anschlusselement zugewandten Längsseite miteinander verbunden sein.
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Insbesondere erfolgt die Verbindung der Bandelemente über eine Koppeleinrichtung. Beispielsweise umfasst die Koppeleinrichtung zwei miteinander koppelbare Koppelabschnitte, von denen jeweils einer an einem der Bandelemente angeordnet ist. Beispielsweise kann das Bandelement im Koppelabschnitt abgewinkelt sein, sodass ein verschraubbarer Flansch gebildet wird. Die Koppeleinrichtung ist vorzugsweise in einer betriebsgemäßen Einbauposition der Fahrzeugkomponente in Fahrtrichtung hinter der Batterie angeordnet.
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Insbesondere ist die Fahrzeugkomponente dazu geeignet und ausgebildet, eine Batterie in einer als eine Heckmulde ausgebildeten Aufnahmeeinrichtung zu befestigen. Dabei ist die Batterie in die Heckmulde einsetzbar. Die Heckmulde kann beispielsweise unterhalb einer Kofferraummulde ausgebildet sein. Dabei ist die Heckmulde und insbesondere der Muldenboden als Batterieträger vorgesehen. Möglich ist auch, dass in die Heckmulde ein Batterieträger eingesetzt ist. Dabei sichert das Befestigungsband die Batterie gegen ein Herauslösen aus der Heckmulde, beispielsweise im Fall eines heckseitigen Crashs.
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Vorzugsweise ist das untere Bandelement in die Heckmulde eingelassen. Insbesondere verläuft das untere Bandelement zwischen einer Wandung der Heckmulde und der Batterie. Das untere Bandelement kann auf dem Muldenboden aufliegen. Möglich ist auch, dass das obere Bandelement wenigstens abschnittsweise in der Heckmulde eingelassen ist.
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Es ist möglich und bevorzugt, dass das untere Bandelement und/oder das obere Bandelement wenigstens ein Stahlband umfassen. Das untere Bandelement und/oder das obere Bandelement können auch durch wenigstens ein Stahlband zur Verfügung gestellt werden. Eine solches Stahlband bietet eine kostengünstig herstellbare und zugleich dauerhafte Anbindung der Batterie an die Tragstruktur. Die Bandelemente können auch aus einem anderen metallischen Werkstoff und/oder einem Kunststoff gefertigt sein. Es ist möglich, dass die Bandelemente flexibel ausgebildet sind. Möglich ist auch, dass die Bandelemente im Wesentlichen starr und/oder nicht dehnbar ausgebildet sind.
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Es ist möglich, dass dem Befestigungsband wenigstens eine Vorspanneinrichtung zugeordnet ist. Beispielsweise ist die Vorspanneinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, das Befestigungsband um die Batterie zu spannen. Dadurch kann beispielsweise ein Setzen der Batterie in der Aufnahmeeinrichtung ausgeglichen werden. Die Vorspanneinrichtung umfasst vorzugsweise wenigstens ein elastisches Element.
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Die Batterie kann in einer betriebsgemäßen Einbauposition in einem Kraftfahrzeug in Fahrtrichtung quer in die Aufnahmeeinrichtung eingesetzt sein. Dabei verläuft das Befestigungsband vorzugsweise quer über die Batterie. Insbesondere verläuft das Befestigungsband mittig über die Batterie. Bevorzugt ist auch, dass ein einziges Befestigungsband zur Befestigung einer Batterie vorgesehen ist.
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Die Angaben für die Anordnung der Fahrzeugkomponente in Bezug zu der Batterie beziehen sich insbesondere auf eine betriebsgemäß aufgenommene und befestigte Batterie. Ebenso beziehen sich die Begriffe Unterseite, Oberseite und Längsseite auf eine betriebsgemäß aufgenommene und befestigte Batterie.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel, welches mit Bezug auf die beiliegenden Figuren im Folgenden erläutert wird.
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Darin zeigt
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1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Fahrzeugkomponente mit einer Batterie in einem Kraftfahrzeug aus einer Blickrichtung von unterhalb des Kraftfahrzeugs;
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2 die Fahrzeugkomponente aus einer anderen Blickrichtung von unterhalb des Kraftfahrzeugs;
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3 die Fahrzeugkomponente aus einer Blickrichtung von oberhalb des Kraftfahrzeugs; und
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4 die Fahrzeugkomponente aus einer weiteren Blickrichtung von unterhalb des Kraftfahrzeugs.
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Die 1–4 zeigen eine in einem Kraftfahrzeug 101 eingesetzte Fahrzeugkomponente 1 aus unterschiedlichen Perspektiven. Dabei sind einige Bauteile teilweise transparent dargestellt, sodass darunterliegende Bauteile teilweise sichtbar sind.
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Das hier gezeigte Kraftfahrzeug 101 weist im Heckbereich eine Aufnahmeeinrichtung 2 für eine Batterie 100 auf. Die Batterie 100 ist z. B. als eine 12-Volt-Starterbatterie ausgebildet und dient als Energiespeicher für verschiedene elektrische Verbraucher. Die Batterie 100 ist hier quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 101 eingesetzt.
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Die Aufnahmeeinrichtung 2 umfasst eine Heckmulde 12, in welche die Batterie 100 eingelassen ist. Die Heckmulde 12 ist beispielsweise vom Kofferraum aus zugänglich. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Heckmulde 12 von außerhalb des Fahrzeugs und beispielsweise von der Unterseite her zugänglich ist. In den 1 und 2 ist die Heckmulde 12 zur besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt. In der 4 ist die Heckmulde 12 teilweise transparent dargestellt, sodass die darunter liegende Befestigungseinrichtung 3 und die Batterie 100 sichtbar sind.
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Um die Batterie 100 sicher und zuverlässig in der Aufnahmeeinrichtung 2 bzw. der Heckmulde 12 zu befestigen, umfasst die Fahrzeugkomponente 1 eine Befestigungseinrichtung 3. Die Befestigungseinrichtung 3 weist hier ein Befestigungsband 4 auf, welches die Batterie 100 umgreift und dabei quer über die Batterie 100 verläuft. Das Befestigungsband 4 ist an einer Tragstruktur 102 des Kraftfahrzeugs 101 befestigt. Als Tragstruktur 102 ist hier ein Querträger 112 vorgesehen, welcher sich in Fahrtrichtung vor der Batterie 100 erstreckt.
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Das Befestigungsband 4 wird durch zwei Bandelemente 14, 24 zur Verfügung gestellt. Die Bandelemente 14, 24 sind hier aus einem Stahlmaterial gefertigt. Dabei verläuft ein unteres Bandelement 24 von einer Rückseite 107 der Batterie 100 ausgehend entlang der Unterseite 105 der Batterie 100 zu einer der Rückseite 107 gegenüberliegenden Vorderseite 108. Das untere Bandelement erstreckt sich nahezu über die gesamte Vorderseite 108. Das obere Bandelement 14 verläuft von der Rückseite 107 über die Oberseite 106. Die Batterie 100 wird somit von den beiden Bandelementen 14, 24 vollumfänglich umspannt.
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An der oberen Längskante 109 der Batterie 100, an welcher Oberseite 106 und Vorderseite 108 der Batterie 100 aufeinandertreffen, laufen das untere Bandelement 24 und das obere Bandelement 14 aufeinander zu und sind miteinander verbunden. An diesem Verbindungspunkt ist ein Anschlusselement 34 vorgesehen, welches an der Tragstruktur 102 des Kraftfahrzeugs 101 verschraubt ist. Das obere Bandelement 14 ist vorzugsweise von dem Anschlusselement 34 bzw. dem unteren Bandelement 24 lösbar ausgebildet. Beispielsweise erfolgt die Anbindung über eine oder mehrere Verschraubungen.
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An der Rückseite 107 der Batterie 100 ist eine Koppeleinrichtung 44 vorgesehen, über die die beiden Bandelemente 14, 24 lösbar miteinander verbunden sind. Dazu sind die Bandelemente 14, 24 an ihren miteinander gekoppelten Enden jeweils mit einem Koppelabschnitt ausgestattet. An den Koppelabschnitten sind die Bandelemente 14, 24 miteinander verschraubt. Durch Lösen der Verschraubung können die Bandelemente 14, 24 voneinander getrennt werden. Durch ein zusätzliches Lösen des oberen Bandelementes 14 von dem Anschlusselement 34 kann das obere Bandelement 14 entnommen werden. Dadurch ist ein besonders wartungsfreundlicher Zugang zu der Batterie 100 in der Heckmulde 12 möglich.
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Die hier vorgestellte Fahrzeugkomponente 1 stellt eine Befestigungseinrichtung 3 zur Verfügung, welche eine Starterbatterie 100 an der Unterseite 105 mit einem unteren Bandelement 24 umfasst. Dazu ist das untere Bandelement 24 in eine Heckmulde 12 eingelassen. Die Batterie 100 wird zudem an der Oberseite 106 von einem oberen Bandelement 14 umfasst, welches an einer Längsseite 107 mit dem unteren Bandelement 24 verbunden ist. Die Bandelemente 14, 24 sind wiederum an einer Tragstruktur 102 des Kraftfahrzeugs 101 angebunden. Das Befestigungsband 4 ermöglicht eine sichere Befestigung einer in einer Heckmulde 12 angeordneten Batterie 100 und sichert diese insbesondere gegen ein Herauslösen im Falle eines heckseitigen Crashs.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugkomponente
- 2
- Aufnahmeeinrichtung
- 3
- Befestigungseinrichtung
- 4
- Befestigungsband
- 12
- Heckmulde
- 14
- Bandelement
- 24
- Bandelement
- 34
- Anschlusselement
- 44
- Koppeleinrichtung
- 54
- Stahlband
- 100
- Batterie
- 101
- Kraftfahrzeug
- 102
- Tragstruktur
- 105
- Unterseite
- 106
- Oberseite
- 107
- Längsseite, Rückseite
- 108
- Längsseite, Vorderseite
- 109
- Längskante
- 112
- Querträger
