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Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für eine Batterie mit einem zumindest abschnittsweise ausladend ausgebildeten Batteriefuß in einem Kraftfahrzeug, bestehend aus einer an einem Kraftfahrzeugbauteil fixierten und eine Auflagefläche für die Batterie aufweisenden Batteriekonsole, welche eine einen ersten Abschnitt des Batteriefußes übergreifende und unbeweglich an der Batteriekonsole angeordnete Halteeinrichtung aufweist und aus einem lösbar an der Batteriekonsole fixierbaren Klemmelement, welches einen eine Verlagerung der Batterie relativ zur Batteriekonsole beschränkenden, dem ersten Abschnitt des Batteriefußes gegenüberliegenden zweiten ausladenden Abschnitt des Batteriefußes übergreift.
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Für die Befestigung von Batterien in Kraftfahrzeugen ist eine Vielzahl von Halte- bzw. Befestigungsvorrichtungen bekannt, um die Starterbatterie vorzugsweise im Motorraum gegen Verrutschen während des Betriebes des Kraftfahrzeuges oder gar gegen Loslösen, beispielsweise infolge einer Kollision des Kraftfahrzeuges mit einem Hindernis, zu sichern. Bei einem Loslösen der Batterie kann es dazu kommen, dass die Batterie aus dem Motorraum herausgeschleudert oder von der Batteriekonsole getrennt wird und das Kraftfahrzeug stromlos wird. In einem solchen Fall kann die Funktion von sicherheitsrelevanten Einrichtungen, wie beispielsweise der automatischen Türentriegelung oder der Warnblinkanlage, nicht mehr gewährleistet werden.
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Eine Befestigungsvorrichtung der eingangs genannten Art verhindert ein Verrutschen der Batterie während des Fahrbetriebes und ist auch geeignet, die Batterien im Falle einer leichten Kollision mit einem Hindernis auf der Batteriekonsole zu sichern. In der Vergangenheit sind die Anforderungen an die Batteriebefestigung im Kraftfahrzeug jedoch enorm gestiegen. In einigen Ländern bestehen mittlerweile gesetzliche Vorgaben, nach welchen ein Batteriefestsitz auch bei höheren Belastungen, beispielsweise bei einem sogenannten small-overlap-crash gewährleistet sein muss. Bei der eingangs genannten Befestigungsvorrichtung kann es bei einer derartigen höheren Belastung dazu kommen, dass sich die Batterie infolge der Belastung in das Klemmelement hineindrückt. Hierbei wird eine Seitenwand des relativ weichen Batteriegehäuses verformt und die Batterie bewegt sich auf der Batteriekonsole nach vorne. Durch diese Relativbewegung zwischen der Batterie und der Batteriekonsole übergreift die gegenüberliegende Halteeinrichtung der Batteriekonsole den ausladenden Batteriefuß nicht mehr, sodass die Batterie aus der Befestigungsvorrichtung herausgeschleudert werden kann. Hierdurch kommt es zu einem Abriss der Batterie-Minusleitung und das Fahrzeug ist stromlos.
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Um die gesetzlichen Anforderungen und Vorgaben an den Batteriefestsitz auch bei höheren Belastungen zu erfüllen ist bereits daran gedacht worden, die Batterie mit einem Spannmittel auf der Batteriekonsole zu fixieren. Die
DE 10 2010 036 684 A1 beschreibt beispielsweise bereits eine derartige Befestigungsvorrichtung mit einer Batteriekonsole zum Tragen der Batterie und mit einem die Batterie zumindest abschnittsweise umschließenden Spannmittel. Aufgrund von Vibrationen und Schüttelbewegungen im Fahrzeugbetrieb kann es jedoch dazu kommen, dass sich das Spannmittel selbsttätig löst bzw. derart gedehnt wird, dass ein ordnungsgemäßer Batteriefestsitz nicht mehr gewährleistet werden kann. Außerdem muss das Spannmittel an der Batteriekonsole an mindestens zwei Stellen eingefädelt bzw. fixiert und entsprechend gespannt werden. Hierfür muss einerseits eine entsprechende Montagezeit eingeplant und andererseits eine ausreichende Zugängigkeit der Befestigungsstellen gewährleistet werden.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungsvorrichtung für eine Batterie zur Verfügung zu stellen, welche eine zuverlässige Fixierung der Batterie auch bei höheren Belastungen gewährleistet. Gleichzeitig soll die Montagezeit und der Raumbedarf für die Montage und Befestigung der Batterie optimiert werden.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Befestigungsvorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
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Erfindungsgemäß wird also eine Befestigungsvorrichtung für eine Batterie zur Verfügung gestellt, bei der ein zusätzlicher lösbar an der Batteriekonsole fixierbarer Anschlag vorgesehen ist, welcher derart an dem zweiten Abschnitt des Batteriefußes anliegt, dass eine Verlagerung der Batterie in einer zu der Auflagefläche parallelen Ebene beschränkt ist, wobei das Klemmelement und der Anschlag als eigenständige Bauteile ausgebildet und unabhängig voneinander an der Batteriekonsole fixierbar sind. Der Anschlag liegt also unmittelbar am ausladenden Batteriefuß der Batterie an, welcher eine größere Wanddicke als die benachbarte Seitenwand des Batteriegehäuses und dadurch eine größere Formstabilität aufweist. Durch den Anschlag wird also eine horizontale Verlagerung der Batterie verhindert. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Halteeinrichtung und das Klemmelement die jeweils gegenüberliegenden ausladenden Batteriefußabschnitte übergreifen, sodass die Batterie auch bei höheren Belastungen, beispielweise bei einem small-overlap-crash, zuverlässig auf der Batteriekonsole fixiert ist. Dadurch, dass das Klemmelement und der Anschlag als eigenständige separate Bauteile ausgebildet sind, ist es möglich, den Anschlag ausschließlich in den Ländern zu montieren, in welchen strengere gesetzliche Vorgaben und Anforderungen an den Batteriefestsitz vorliegen. Bei Ländern, in denen diese Vorgaben bzw. Anforderungen nicht bestehen, kann auf die Montage des Anschlages verzichtet werden. In diesem Fall erfolgt die Fixierung der Batterie auf der Batteriekonsole ausschließlich durch die Halteinrichtung und das Klemmelement. Da der Anschlag auf derselben Seite angeordnet ist, auf welcher auch das Klemmelement montiert ist, ergibt sich eine Vereinfachung des Montageprozesses, eine Reduzierung der Montagezeit und eine Optimierung des für die Montage erforderlichen Raumbedarfes.
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Hierbei erweist es sich als besonders vorteilhaft, dass der Anschlag einen Funktionsabschnitt und einen Befestigungsabschnitt aufweist, wobei der Funktionsabschnitt an dem Batteriefuß anliegt und der Befestigungsabschnitt form- und/oder kraftschlüssig mit der Batteriekonsole verbunden ist. Hierdurch kann der Funktionsabschnitt hinsichtlich Form und Größe auf den Batteriefuß der Batterie abgestimmt werden. Die Fixierung des Befestigungsabschnittes sollte dabei derart erfolgen, dass ein unbeabsichtigtes Lösen des Anschlages von der Batteriekonsole verhindert wird.
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Eine besonders einfache und zugleich sichere Fixierung des Anschlages an der Batteriekonsole wird dadurch erreicht, dass der Anschlag als Schraube ausgebildet ist, wobei ein Schraubkopf den Funktionsabschnitt und ein Gewinde den Befestigungsabschnitt bildet. Hierbei dient der Schraubkopf einerseits als Anlage für den Batteriefuß und anderseits auch als formschlüssiger Kontakt für ein Werkzeug zum Einbringen des Befestigungsabschnittes in eine entsprechend ausgebildete Befestigungsöffnung in der Batteriekonsole. In vorteilhafter Weise weist der Schraubkopf einen abgeflachten Abschnitt zur Anlage an dem Batteriefuß auf. Der Anschlag kann beispielsweise als handelsübliche Sechskantschraube ausgebildet sein.
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Für die Montage und Fixierung der Batterie auf der Batteriekonsole erweist es sich als besonders zweckmäßig, dass das Klemmelement durch ein Befestigungsmittel lösbar an der Batteriekonsole fixierbar ist. Hierdurch kann die Batterie, nachdem sie auf die Batteriekonsole aufgesetzt und mit dem ersten Abschnitt des Batteriefußes unter die Halteinrichtung geschoben wurde durch die Montage des Klemmelementes und des Anschlages auf der Auflagefläche der Batteriekonsole fixiert werden.
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Aus Gewichtsgründen ist es vorteilhaft, dass die Batteriekonsole aus einem geeigneten Kunststoff besteht. In einem solchen Fall erweist es sich für eine zuverlässige Fixierung der Batterie in dem Kraftfahrzeug als sinnvoll, dass die Batteriekonsole zur Aufnahme des Befestigungsmittels für das Klemmelement und zur Aufnahme des Befestigungsabschnittes des Anschlages jeweils zumindest eine mit einer Metallbuchse versehene Befestigungsöffnung aufweist. Durch die Metallbuchse wird ein Aufreißen der Befestigungsöffnung bei einer kollisionsbedingten Belastung des Klemmelementes bzw. des Anschlages durch die Batterie wirkungsvoll unterbunden.
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Es erweist sich als besonders zweckmäßig, dass die Metallbuchsen als Gewindebuchsen ausgebildet sind. Hierdurch dienen die Metallbuchsen gleichzeitig zur Fixierung des Klemmelementes bzw. des Anschlages.
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Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass die Batteriekonsole zusätzlich zu den zwei Befestigungsöffnungen zumindest zwei weitere Befestigungsöffnungen zur Fixierung einer anderen Batterie mit abweichenden Abmessungen aufweist. Hierdurch können unterschiedliche Batteriegrößen auf der Batteriekonsole fixiert werden. Die Befestigungsvorrichtung kann ohne konstruktive Änderungen bzw. Anpassungen in unterschiedlichen Kraftfahrzeugmodellen verbaut werden.
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Weiterhin ist vorgesehen, dass die Batteriekonsole zumindest ein die Metallbuchsen aufnehmendes metallisches Verstärkungselement aufweist. Dabei kann das Verstärkungselement, welches aus einem geeigneten Metall, beispielsweise aus Stahl besteht einteilig mit der aus Kunststoff bestehenden Batteriekonsole verbunden sein. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, das Verstärkungselement während des Spritzgießprozesses zur Herstellung der Batteriekonsole in diese einzubetten. Die Metallbuchsen sind vorzugsweise integraler Bestandteil des Verstärkungselementes. Hierdurch wird bei einer Kollision mit einem Hindernis eine optimale Lastverteilung gewährleistet.
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Ein weiteres erfindungsgemäßes Merkmal besteht auch darin, dass das metallische Verstärkungselement und die Batteriekonsole koaxiale Durchbrechungen zur Aufnahme eines die Befestigungsvorrichtung am Kraftfahrzeugbauteil fixierenden Fixiermittels aufweisen. Hierdurch wird das Risiko einer sich von der Batteriekonsole lösenden Batterie minimiert, da die über das Klemmelement und den Anschlag auf das Verstärkungselement wirkenden Kräfte und die auf die Batteriekonsole einwirkenden Kräfte in demselben Punkt in dasselbe Kraftfahrzeugbauteil eingeleitet werden.
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Es erweist sich als zweckmäßig, dass das Klemmelement als Klemmwinkel ausgebildet ist, welcher zwei benachbarte Seitenwände der Batterie umschließt. Hierdurch wird ein Eckbereich der Batterie formschlüssig umschlossen und eine zuverlässige feste Fixierung der Batterie auf der Batteriekonsole der Befestigungsvorrichtung gewährleistet.
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Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
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1 eine an einem Kraftfahrzeugbauteil fixierte Befestigungsvorrichtung für eine Batterie in einem Kraftfahrzeug mit einer Batterie in einer perspektivischen Ansicht;
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2 die Befestigungsvorrichtung aus 1 ohne Batterie mit einem Klemmelement und einem Anschlag als eigenständige Bauteile in einer perspektivischen Ansicht;
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3 die Befestigungsvorrichtung aus 2 ohne Klemmelement und ohne Anschlag in einer perspektivischen Ansicht;
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4 eine Unterseite der in 3 dargestellten Befestigungsvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht;
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5 eine Prinzipskizze eines vergrößerten Ausschnittes einer den ersten Abschnitt des ausladenden Batteriefußes übergreifenden Halteeinrichtung in einer Seitenansicht;
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6 eine Prinzipskizze eines vergrößerten Ausschnittes eines den zweiten Abschnitt des ausladenden Batteriefußes übergreifenden Klemmelementes in einer Seitenansicht;
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7 eine Prinzipskizze eines vergrößerten Ausschnittes eines am zweiten Abschnitt des Batteriefußes anliegenden Anschlages in einer Seitenansicht.
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Anhand der 1 bis 7 wird nachfolgend die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung 1 für eine Batterie 2 mit einem ausladenden Batteriefuß 3 in einem Kraftfahrzeug beschrieben.
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Die Fixierung der Befestigungsvorrichtung 1 erfolgt unter Zwischenschaltung eines nicht zu erkennenden Lagerbockes und eines Getriebelagers an einem Kraftfahrzeugbauteil 4 bzw. am Rohbau des Kraftfahrzeuges. Die Befestigungsvorrichtung 1 umfasst eine aus Kunststoff bestehende Batteriekonsole 5 mit einer Auflagefläche 6 für die Batterie 2, eine einteilig mit der Batteriekonsole 5 verbundene Halteeinrichtung 7 und einen die Auflagefläche 6 ringförmig umschließenden Rand 8. Zur Befestigung der Batterie 2 auf der Batteriekonsole 5 sind zwei separat handhabbare eigenständige Bauteile, nämlich ein als Klemmwinkel ausgebildetes Klemmelement 9 und ein Anschlag 10 vorgesehen, welche jeweils an der Batteriekonsole 5 fixiert sind (1).
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In der Auflagefläche 6 der Batteriekonsole 5 sind zur Fixierung von Batterien 2 mit unterschiedlichen Abmessungen drei Befestigungsöffnungen 11 für das Klemmelement 9 und drei Befestigungsöffnungen 12 für den Anschlag 10 vorgesehen. In sämtlichen Befestigungsöffnungen 11, 12 sind als Gewindebuchsen ausgebildete Metallbuchsen 13 angeordnet. Weiterhin sind in der Batteriekonsole 5 drei ebenfalls mit Metallbuchsen 13 versehene, als Durchbrechungen ausgebildete Befestigungsöffnungen 14 zur Fixierung der Batteriekonsole 5 bzw. der Befestigungsvorrichtung 1 an dem Kraftfahrzeugbauteil 4 vorgesehen.
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Wie in 4 zu erkennen ist, weist die Batteriekonsole 5 an der Unterseite zwei die Metallbuchsen 13 aufnehmende metallische Verstärkungselemente 15, 16 auf. Hierbei sind in einem Verstärkungselement 15 die Metallbuchsen 13 für die Befestigungsöffnungen 12 zur Fixierung des Anschlages 10 enthalten, während in dem anderen Verstärkungselement 16 neben den Metallbuchsen 13 für die Befestigungsöffnungen 11 zur Fixierung des Klemmelementes 9 auch die Metallbuchsen 13 für zwei Befestigungsöffnungen 14 zur Fixierung der Batteriekonsole 5 an dem Kraftfahrzeugbauteil 4 enthalten sind.
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Die Montage der Befestigungsvorrichtung 1 im Kraftfahrzeug bzw. der Batterie 2 auf der Batteriekonsole 5 der Befestigungsvorrichtung 1 wird nachfolgend kurz beschrieben. Zunächst wird die Batteriekonsole 5 mittels durch die Befestigungsöffnungen 14 durchgreifender und als Schrauben ausgebildeter Fixiermittel an dem Kraftfahrzeugbauteil 4 fixiert.
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Anschließend wird die zu fixierende Batterie 2 auf der Auflagefläche 6 der Batteriekonsole 5 abgestellt, in Richtung der fest mit der Batteriekonsole 5 verbundenen und als Halteleiste ausgebildeten Halteeinrichtung 7 geschoben, und zwar bis ein erster Abschnitt 17 des ausladenden Batteriefußes 3, wie in 5 dargestellt, derart unterhalb der Halteinrichtung 7 angeordnet ist, dass diese den ersten Abschnitt 17 des Batteriefußes 3 übergreift.
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Dann wird das Klemmelement 9 mittels eines als Schraube ausgebildeten und in eine der Befestigungsöffnungen 11 in der Auflagefläche 6 eingreifenden Befestigungsmittels 18, derart an der Batteriekonsole 5 fixiert, dass das Klemmelement 9 einen dem ersten Abschnitt 17 des Batteriefußes 3 gegenüberliegenden zweiten Abschnitt 19 des Batteriefußes 3, wie in 6 dargestellt, übergreift. Gleichzeitig umgreift das als Klemmwinkel ausgebildete Klemmelement 9 zwei benachbarte Seitenwände 20 der Batterie 2 (1). Nachfolgend wird dann der Anschlag 10, welcher einen Funktionsabschnitt 21 und einen Befestigungsabschnitt 22 aufweist, an der Batteriekonsole 5 fixiert. Hierzu wird der als Schraube ausgebildete Anschlag 10 mittels eines Gewindes 23 in eine der Befestigungsöffnungen 12 in der Auflagefläche 6 eingeschraubt, und zwar bis ein Schraubkopf 24 der Schraube bzw. des Anschlages 10 unmittelbar am zweiten Abschnitt 19 des Batteriefußes 3 anliegt.
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Dadurch, dass das Klemmelement 9 und die Halteinrichtung 7 den Batteriefuß 3 jeweils übergreifen und zusätzlich der Anschlag 10 am Batteriefuß 3 anliegt, kann eine Verlagerung der Batterie in einer zu der Auflagefläche 6 parallelen Ebene wirksam verhindert bzw. beschränkt werden. Hierdurch erfüllt die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung auch die in einigen Ländern vorherrschenden strengeren Anforderungen bzw. gesetzlichen Vorgaben, nach welchen ein Batteriefestsitz auch bei höheren Crashbelastungen, beispielsweise bei einem small-overlap-crash, gewährleistet sein muss.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Befestigungsvorrichtung
- 2
- Batterie
- 3
- Batteriefuß
- 4
- Kraftfahrzeugbauteil
- 5
- Batteriekonsole
- 6
- Auflagefläche
- 7
- Halteeinrichtung
- 8
- Rand
- 9
- Klemmelement
- 10
- Anschlag
- 11
- Befestigungsöffnung
- 12
- Befestigungsöffnung
- 13
- Metallbuchse
- 14
- Befestigungsöffnung
- 15
- Verstärkungselement
- 16
- Verstärkungselement
- 17
- erster Abschnitt
- 18
- Befestigungsmittel
- 19
- zweiter Abschnitt
- 20
- Seitenwand
- 21
- Funktionsabschnitt
- 22
- Befestigungsabschnitt
- 23
- Gewinde
- 24
- Schraubkopf
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010036684 A1 [0004]
