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Die Erfindung betrifft eine Deformationsanordnung für ein Kraftfahrzeug, welche eine Bassreflexbox umfasst. Die Bassreflexbox ist derart angeordnet, dass sie sich bei einer auf eine vorbestimmte Art erfolgenden Kraftbeaufschlagung des Kraftfahrzeugs verformt. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Deformationsanordnung.
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Die
DE 199 19 456 A1 beschreibt eine Bassreflexbox einer Radio-Soundanlage eines Personenkraftfahrzeugs, welche als energieaufzehrendes Crashelement ausgebildet ist. Hierbei übt die Bassreflexbox die Funktion eines frontalen Fußabstützbereichs innerhalb des Beifahrer-Fußraums aus. Die Funktion einer Fußabstützplatte wird so von der Bassreflexbox selbst übernommen.
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Die in der
DE 199 19 456 A1 beschriebene Bassreflexbox hat somit Relevanz bei einem Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs, und sie schützt einen Insassen des Kraftfahrzeugs im Bereich seiner Füße.
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Die
DE 102 61 104 A1 beschreibt ein Kraftfahrzeug mit einer Anlage zur Wiedergabe von Schall. Hierbei ist in einer Reserveradwanne anstelle eines Reserverads eine Bassreflexbox angeordnet. Die Bassreflexbox ist um eine Starterbatterie herum angeordnet und umfasst eine Unterschale und eine Oberschale.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Deformationsanordnung der eingangs genannten Art und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Deformationsanordnung zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Deformationsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Deformationsanordnung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Bassreflexbox. Die Bassreflexbox ist derart angeordnet, dass sich die Bassreflexbox bei einer auf eine vorbestimmte Art erfolgenden Kraftbeaufschlagung des Kraftfahrzeugs verformt. Die Bassreflexbox ist hierbei dazu ausgebildet, bei einer Verformung, welche durch die auf die vorbestimmte Art erfolgende Kraftbeaufschlagung des Kraftfahrzeugs bewirkt ist, durch das Aufnehmen von Energie zumindest eine Batterie der Deformationsanordnung vor einer Verformung zu schützen. Die Batterie weist eine Mehrzahl von Batteriezellen auf. Es wird durch die Bassreflexbox verhindert, dass sich die Batterie etwa bei einem Aufprall des Kraftfahrzeugs auf ein Hindernis derart verformt, dass die Batteriezellen der Batterie beschädigt werden. Entsprechend ist eine verbesserte Deformationsanordnung geschaffen.
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Es braucht des Weiteren zum Schutz der Batterie kein anderweitiges Deformationselement vorgesehen zu werden. Vielmehr wird die Bassreflexbox den Crashanforderungen entsprechend ausgeführt und im Crashfall, also bei der auf die vorbestimmte Art erfolgenden Kraftbeaufschlagung, als Deformationselement oder Crashpad genutzt. Die Bassreflexbox oder Bassbox dient somit nicht nur einer Soundwiedergabe, sondern auch als Dämpfungselement für die Aufnahme von Energie im Crashfall. Dies ermöglicht es insbesondere, gesetzliche Anforderungen zu erfüllen, welche dem Schutz kritischer Komponenten wie etwa der die Batteriezellen aufweisenden Batterie vor einer Beschädigung dienen. Beispielsweise können mit der als Deformationselement beziehungsweise Crashpad ausgebildeten Bassreflexbox die gesetzlichen Anforderungen gemäß FMVSS 301 erfüllt werden (FMVSS = Federal Motor Vehicle Safety Standards).
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Die Bassreflexbox weist ein erstes Gehäuseteil auf, welches als Deckel für ein zweites Gehäuseteil der Bassreflexbox ausgebildet ist. Dies erleichtert das Anordnen eines Lautsprechers in der Bassreflexbox.
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Das erste Gehäuseteil und/oder das zweite Gehäuseteil weist wenigstens ein hülsenförmiges Element auf, welches sich in eine Richtung erstreckt, welche mit einer Richtung einer bei der Kraftbeaufschlagung auftretenden Kraft zusammenfällt. Mit anderen Worten erstreckt sich das wenigstens eine hülsenförmige Element vorzugsweise in Richtung eines Lastpfads, entlang welchem sich die Kraft bei der beispielsweise unfallbedingten oder im Rahmen eines Crashtests auftretenden Kraftbeaufschlagung des Kraftfahrzeugs fortpflanzt. Durch derartige hülsenförmige Elemente, welche bei der Kraftbeaufschlagung kollabieren, kann der Bassreflexbox besonders gut die Eignung als Crashpad oder Deformationselement im Crashfall verliehen werden. Derartige hülsenförmige Elemente können auch als Kollabiertuben bezeichnet werden.
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Die Batterie kann insbesondere als (beispielsweise eine Nennspannung von 12-Volt aufweisende) Batterie ausgebildet sein, welche in einem hybridelektrischen Kraftfahrzeug elektrische Energie für einen Elektroantrieb zur Verfügung stellt, welcher einen Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs zur Leistungssteigerung unterstützt. Die Bassreflexbox kann jedoch auch eine als Hochvoltbatterie ausgebildete Batterie eines als Hybridfahrzeug oder Elektrofahrzeug ausgebildeten Kraftfahrzeugs vor einer Verformung beziehungsweise Beschädigung im Fall der Kraftbeaufschlagung schützen. Die Bassreflexbox schützt die Batterie vorzugsweise derart vor der Verformung, dass Batteriezellgehäuse der in einem Gehäuse der Batterie angeordneten Batteriezellen intakt bleiben.
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Bevorzugt sind die Batteriezellen als Lithium-Ionen-Zellen ausgebildet. Bei derartigen Batteriezellen ist es von besonderer Bedeutung, dass sie nicht beschädigt werden. Denn im Falle einer Beschädigung eines Gehäuses der Zellen können sich Lithium-Ionen-Zellen entzünden. Dies ist jedoch vorliegend verhindert, da die Bassreflexbox so ausgelegt ist, dass durch deren Energieaufnahme die Batterie und somit auch die in einem Gehäuse der Batterie angeordneten Batteriezellen geschützt sind.
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Als vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn wenigstens ein hülsenförmiges Element des ersten Gehäuseteils und wenigstens ein hülsenförmiges Element des zweiten Gehäuseteils miteinander fluchten. Auf diese Weise lassen sich die Gehäuseteile besonders einfach so auslegen, dass die Bassreflexbox den Crashanforderungen entspricht.
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Vorzugsweise sind das wenigstens eine hülsenförmige Element des ersten Gehäuseteils und das wenigstens eine hülsenförmige Element des zweiten Gehäuseteils ineinandergesteckt. Dann dienen nämlich die hülsenförmigen Elemente zugleich dem vereinfachten Montieren der Bassreflexbox. Es kann nämlich beispielsweise das an dem als Deckel ausgebildeten, ersten Gehäuseteil angeordnete hülsenförmige Element in das an dem zweiten Gehäuseteil angeordnete hülsenförmige Element eingeführt und so der Deckel mit dem zweiten Gehäuseteil verbunden werden.
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Von Vorteil ist es weiterhin, wen das erste Gehäuseteil und/oder das zweite Gehäuseteil wenigstens eine Verstärkungsrippe aufweisen. Die wenigstens eine Verstärkungsrippe springt von einer Wand des Gehäuseteils in eine Richtung vor, welche mit einer Richtung einer bei der Kraftbeaufschlagung auftretenden Kraft zusammenfällt. Auch durch das Vorsehen derartiger Verstärkungsrippen kann gezielt die Steifigkeit der Bassreflexbox so erhöht werden, dass diese den Crashanforderungen zum Schutz der Batterie vor einer Verformung genügt.
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Besonders einfach und kostengünstig lassen sich die Gehäuseteile aus einem Kunststoff fertigen.
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Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn zumindest ein Teilbereich der Batterie und zumindest ein Teilbereich der Bassreflexbox in einem Bereich angeordnet sind, welcher von einem Reifen eines Reserverads des Kraftfahrzeugs begrenzt ist. Denn in dem von dem Reifen umschlossenen Raum innerhalb des Reserverads steht Bauraum zur Verfügung, welcher sich durch die Anordnung des Teilbereichs der Batterie und des Teilbereichs der Bassreflexbox darin besonders gut nutzen lässt.
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Das Reserverad ist üblicherweise vergleichsweise stabil und verformt sich bei der Kraftbeaufschlagung allenfalls geringfügig. Vielmehr wird das Reserverad bei der Kraftbeaufschlagung vorwiegend lediglich verschoben. Bei einer solchen Deformationsanordnung kann besonders gut die Bassreflexbox dafür sorgen, dass die Bassreflexbox bei der Deformation genügend Energie aufnimmt, sodass die Batterie nicht beschädigt wird.
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Die Bassreflexbox und die Batterie können derart im Kraftfahrzeug angeordnet sein, dass bei einem Seitenaufprall des Kraftfahrzeugs, etwa bei einem Aufprall auf einem Pfahl, die Batterie durch die Bassreflexbox vor der Verformung geschützt ist. Des Weiteren kann die Bassreflexbox insbesondere bei einem Heckaufprall auf das Kraftfahrzeug für den Schutz der Batterie sorgen.
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Entsprechend hat es sich bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug, welches die erfindungsgemäße Deformationsanordnung aufweist, als vorteilhaft gezeigt, wenn die Deformationsanordnung in einem Heckbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
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Das Kraftfahrzeug kann insbesondere als sogenannter Mildhybrid ausgebildet sein, bei welchem die Batterie elektrische Energie für einen Elektroantrieb bereitstellt, welcher eine Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs zur Leistungssteigerung unterstützt und welcher es ermöglicht, Bremsenergie in elektrische Energie umzuwandeln.
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Die für die erfindungsgemäße Deformationsanordnung beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug und umgekehrt.
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Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind somit auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 in einer Draufsicht ein Kraftfahrzeug, in dessen Heckbereich eine Batterie und eine Bassreflexbox angeordnet sind, wobei die Bassreflexbox die Batterie bei einem Heckaufprall vor einer Verformung schützt;
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2 ausschnittsweise und in einer Schnittansicht das Kraftfahrzeug gemäß 1, wobei die Situation vor einem Aufprall auf ein Hindernis gezeigt ist;
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3 das Kraftfahrzeug gemäß 2 nach dem Aufprall auf das Hindernis;
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4 ein Gehäuseteil der Bassreflexbox in einer Perspektivansicht; und
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5 ein weiteres, als Deckel ausgebildetes Gehäuseteil der Bassreflexbox.
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1 zeigt in einer Draufsicht ein Kraftfahrzeug 10, in dessen Heckbereich 12 ein Reserverad 14 mit einem Reifen 16 und einer Felge 18 angeordnet ist. In einem von dem Reifen 16 umschlossenen Bereich befindet sich eine Batterie 20 (vergleiche 2). Die Batterie 20 ist als Lithium-Ionen-Batterie ausgebildet und enthält entsprechend eine Mehrzahl von (vorliegend nicht im Einzelnen dargestellten) Lithium-Ionen-Batteriezellen. Ein oberer Bereich dieser Batterie 20 ragt in den nach oben von der Felge 18 des Reserverads 14 begrenzten Bereich hinein (vergleiche 2).
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In Richtung eines hinteren Stoßfängers 22 des Kraftfahrzeugs 10 hinter der Batterie 20 ist in dem Kraftfahrzeug 10 eine Bassreflexbox 24 angeordnet. Die Bassreflexbox 24 weist einen oberen Teilbereich 26 auf, welcher ebenfalls in dem von dem Reifen 16 in radialer Richtung und nach oben hin von der Felge 18 begrenzten Bereich innerhalb des Reserverads 14 angeordnet ist. Ein weiterer, unterer Teilbereich 28 der Bassreflexbox 24 befindet sich jedoch unterhalb eines rückwärtigen Teils des Reifens 16 (vergleiche 2). In dem Bereich des Reserverads 14 ist in dem Kraftfahrzeug 10 des Weiteren eine als Bleiakkumulator 30 ausgebildete Batterie angeordnet (vergleiche 1).
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Das Kraftfahrzeug 10 ist im vorliegend beispielhaft gezeigten Fall als Mildhybrid ausgebildet. Entsprechend stellt die Batterie 20, welche eine Nennspannung von beispielsweise 12 Volt haben kann, elektrische Energie für einen Elektroantrieb des Kraftfahrzeugs 10 bereit, welcher einen Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs 10 unterstützt.
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Die Lithium-Ionen-Zellen der Batterie 20 sind im Hinblick auf eine Beschädigung vergleichsweise kritisch. Denn bei einer Beschädigung der Batteriezellen können sich diese und somit auch die Batterie 20 entzünden. Vorliegend wird daher dafür gesorgt, dass die Batterie 20, insbesondere ein Gehäuse 32 der Batterie 20 (vergleiche 2), vor einer Verformung bei einem Heckaufprall geschützt ist. Für diesen Schutz vor einer Beschädigung sorgt vorliegend die Bassreflexbox 24.
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Die Bassreflexbox 24 ist also den Crashanforderungen entsprechend ausgeführt, beispielsweise den Anforderungen, wie sie in der Regelung FMVSS 301 aufgeführt sind. Bei einem einer derartigen Regelung gemäßen Heckaufprall wirkt auf die Struktur des Kraftfahrzeugs 10 eine Kraft 34, welche in 1 durch einen Pfeil veranschaulicht ist. In einem entsprechenden Heckaufpralltest wirkt die Kraft 34 infolge eines Aufpralls eines in 2 schematisch dargestellten Hindernisses 36 auf das Kraftfahrzeug 10. 2 zeigt die Situation unmittelbar vor dem Aufprall des Hindernisses 36 auf das Kraftfahrzeug 10.
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In 3 ist der deformierte Zustand des Kraftfahrzeugs 10 dargestellt. Zunächst wird demgemäß bei dem Aufprall des Hindernisses 36 auf das Kraftfahrzeug 10 die Struktur des Kraftfahrzeugs 10 in dessen Heckbereich 12 deformiert. Nach einer sehr kurzen Zeit erreicht die Deformation auch die Bassreflexbox 24 und dann das Reserverad 14. Zwischen dem Reifen 16 des Reserverads 14 und der Batterie 20 befindet sich der obere Teilbereich 26 der Bassreflexbox 24. Das Reserverad 14 ist vergleichsweise stabil und wird durch die Kraft 34 in Richtung der Batterie 20 geschoben. Die Bassreflexbox 24 ist hingegen so ausgelegt, dass sie bei ihrer, insbesondere plastischen, Deformation genügend Energie aufnimmt, sodass die Batterie 20 nicht beschädigt wird. Auf diese Weise wird verhindert, dass es zu einem Brand der Batterie 20 kommt.
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Die Bassreflexbox 24 ist also nicht einfach nur als Akustikbauteil ausgeführt und verbaut, sondern die aus Kunststoff gebildete Bassreflexbox 24 wird als Crashpad beziehungsweise Deformationselement im Crashfall, vorliegend beim Heckaufprall, genutzt. Entsprechend bleibt bei der Kollision des Kraftfahrzeugs 10 mit dem Hindernis 36 beziehungsweise mit der Barriere das Gehäuse 32 der Batterie 20 unbeschädigt (vergleiche 3).
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Falls ein Nutzer des Kraftfahrzeugs 10 keine Ausstattung des Kraftfahrzeugs 10 mit der Bassreflexbox 24 wünscht, so kann an dieser Stelle ein Crashpad, also ein aus einem Schaum gebildetes und/oder einen Schaum umfassendes Energieabsorptionselement verbaut werden.
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5 zeigt ein erstes Gehäuseteil 38 der Bassreflexbox 24, welches als Deckel ausgebildet ist. 4 zeigt ein zweites Gehäuseteil 40 der Bassreflexbox, welches zum Ausbilden der Bassreflexbox 24 mit dem Deckel verbunden wird.
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An dem in 4 gezeigten zweiten Gehäuseteil 40 ist der untere Teilbereich 28 ausgebildet, welcher in der in 2 gezeigten Situation unterhalb des Reifens 16 des Reserverads 14 zu liegen kommt. An der Innenseite einer den oberen Teilbereich 26 der Bassreflexbox 24 (vergleiche 2) begrenzenden Wand 42 sind mehrere, vergleichsweise massive Rippen 44 ausgebildet, welche in eine Hochrichtung der Bassreflexbox 24 verlaufen und von der Wand 42 vorspringen. Die Rippen 44 springen in eine Richtung vor, welche mit der Richtung zusammenfällt, in welche bei dem Heckaufprall die Kraft 34 wirkt. Durch das Vorsehen weiterer Rippen 46 ist insbesondere im Bereich der Wand 42 eine Kreuzverrippung bereitgestellt. An Kreuzungspunkten von waagrecht verlaufenden Rippen 46 und senkrecht verlaufenden Rippen 44 sind des Weiteren hülsenförmige Elemente 48 vorgesehen, welche beim Heckaufprall kollabieren oder zusammenfallen und daher auch als Kollabiertuben bezeichnet werden.
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Das in 5 perspektivisch gezeigte und als Deckel ausgebildete erste Gehäuseteil 38 dient der Halterung eines Lautsprechers 50 der Bassreflexbox 24. Durch eine Wand 52 des ersten Gehäuseteils 38 wird der obere Teilbereich 26 der Bassreflexbox 24 (vergleiche 2) zur Batterie 20 hin begrenzt. Von einer Innenseite dieser Wand 52 springen ebenfalls massiv ausgeführte Rippen 54 in die Richtung vor, in welche die Kraft 34 wirkt. In dieselbe Richtung erstrecken sich von der Wand 52 des ersten Gehäuseteils 38 hülsenförmige Elemente 56, welche ebenfalls als Kollabiertuben wirken.
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Endbereiche der hülsenförmigen Elemente 56 können in die hülsenförmigen Elemente 48 eingesteckt werden, wenn der Deckel beziehungsweise das erste Gehäuseteil 38 mit dem zweiten Gehäuseteil 40 verbunden wird. Auch die hülsenförmigen Elemente 56 des ersten Gehäuseteils 38 befinden sich im Bereich von in die Hochrichtung der Bassreflexbox 24 verlaufenden Rippen 54.
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Durch die Verstärkung der Bassreflexbox 24, insbesondere aufgrund des Vorsehens der hülsenförmigen Elemente 48, 56 und der Rippen 44, 46, 54, ist die Bassreflexbox 24 den Crashanforderungen entsprechend ausgeführt. Die Gehäuseteile 38, 40 sind vorliegend aus einem Kunststoff gebildet.
