DE102016203583B4

DE102016203583B4 - Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zum Aufnehmen und Halten einer Batterie

Info

Publication number: DE102016203583B4
Application number: DE102016203583.5A
Authority: DE
Inventors: Helmut Gottmann
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2016-03-04
Filing date: 2016-03-04
Publication date: 2021-02-11
Anticipated expiration: 2036-03-05
Also published as: DE102016203583A1

Abstract

Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zum Aufnehmen und Halten einer Batterie (2), wobei die Batterie (2) ein Gehäuse (4) mit einer quaderförmigen Grundform aufweist, das zumindest an zwei gegenüberliegenden Seiten zur Halterung dienende Sockelleisten (6) aufweist, die am unteren Randbereich des Gehäuses (4) zur Seite hin abstehen, wobei die Vorrichtung eine Aufnahmeplatte (8) mit zumindest einer Klemme (10) aufweist, wobei die Batterie (2) auf der Aufnahmeplatte (8) steht und zumindest eine Sockelleiste (6) über die Klemme (10) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemme (10) aus einem länglichen Blechprofil (12) aus einem Metall besteht, das im Querschnitt gesehen bogenförmig gewölbt ist, wobei das längliche Blechprofil (12) mit der offenen Seite der Aufnahmeplatte (8) zugewandt ist und mit einem Befestigungselement beabstandet zur Sockelleiste (6) an der Aufnahmeplatte (8) befestigt ist, und wobei die der Sockelleiste (6) zugewandte Seite der Klemme (10) diese formschlüssig auf die Aufnahmeplatte (8) drückt, und wobei an dem länglichen Blechprofil (12) der Klemme (10) ein weiteres Blechbauteil (24) angebracht ist, das gegen die Sockelleiste (6) des Gehäuses (4) der Batterie (2) drückt, wobei die der Sockelleiste (6) zugewandte Seite des länglichen Blechprofils (12) der Klemme (10) von oben die Sockelleiste (6) gegen die Aufnahmeplatte (8) drückt, während der freie Schenkel des weiteren Blechbauteils (24) der Klemme (10) seitlich gegen die Sockelleiste (6) drückt und so das Gehäuse (4) der Batterie (2) in die formschlüssige gegenüber liegende Haltevorrichtung drückt, und so gegen ein Herausrutschen sichert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zum Aufnehmen und Halten einer Batterie nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine Batterie eines Kraftfahrzeugs muss so befestigt sein, dass sie sowohl bei Temperaturen von unter -20°C als auch bei Temperaturen von 80°C und mehr sicher gehalten ist, ohne dass es zu unerwünschten Klappergeräuschen kommt. Dabei muss die Vorrichtung zum Aufnehmen und Halten der Batterie auch entsprechende Längenausdehnungen der Batterie kompensieren können.
Die US 3 053 336 A offenbart ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zum Aufnehmen und Halten einer Batterie, wobei die Batterie ein Gehäuse mit einer quaderförmigen Grundform aufweist, das zumindest an zwei gegenüberliegenden Seiten zur Halterung dienende Sockelleisten aufweist, die am unteren Randbereich des Gehäuses zur Seite hin abstehen. Die Vorrichtung umfasst eine Aufnahmeplatte mit zumindest einer Klemme, die die Batterie auf der Aufnahmeplatte hält, wobei die Klemme aus einem Blechprofil besteht.
Ferner ist aus der EP 0 508 248 A1 eine Vorrichtung zum Aufnehmen und Halten einer Batterie in einem Kraftfahrzeug bekannt, die ein Gehäuse mit Befestigungsmitteln umfasst. Die Befestigungsmittel bestehen aus ein oder mehreren am Batteriegehäuse vorgesehenen Federzungen, die Bereiche der Batterie übergreifen.
Als weiterer Stand der Technik sind die Schriften DE 197 38 024 A1 , DE 21 50 457 A , US 6 230 834 B1 , US 3 199 624 A und US 2 947 373 A zu nennen.
Aufgabe der Erfindung ist es, das bekannte Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zum Aufnehmen und Halten einer Batterie weiterzubilden.
Diese Aufgabe wird mit einem Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zum Aufnehmen und Halten einer Batterie mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß weist eine Batterie ein Gehäuse mit einer quaderförmigen Grundform auf. An zwei gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses sind zur Halterung der Batterie dienende Sockelleisten angebracht, die am unteren Randbereich des Gehäuses zur Seite hin abstehen. Zur Aufnahme und zum Halten der Batterie weist ein Kraftfahrzeug eine Vorrichtung auf, die eine Aufnahmeplatte und zumindest eine Klemme umfasst, wobei die Batterie auf der Aufnahmeplatte steht, und eine zumindest Sockelleiste über die Klemme gehalten ist. Dabei besteht die Klemme erfindungsgemäß aus einem länglichen Blechprofil aus einem Metall, das im Querschnitt gesehen bogenförmig gewölbt ist. Das längliche Blechprofil ist mit der offenen Seite der Aufnahmeplatte zugewandt. Es kann eine Steckverbindung mit der Aufnahmeplatte aufweisen und beabstandet zur Sockelleiste und mit einem Befestigungselement an der Aufnahmeplatte verspannt sein. Eine der Sockelleiste zugewandte Seite der Klemme drückt dabei die Sockelleiste formschlüssig auf die Aufnahmeplatte. An dem länglichen Blechprofil der Klemme ist weiteres Blechbauteil angebracht, das gegen die Sockelleiste des Gehäuses der Batterie drückt. Dabei drückt die der Sockelleiste zugewandte Seite des länglichen Blechprofils der Klemme von oben die Sockelleiste gegen die Aufnahmeplatte, während der freie Schenkel des weiteren Blechbauteils der Klemme seitlich gegen die Sockelleiste drückt und so das Gehäuse der Batterie in die formschlüssige gegenüber liegende Haltevorrichtung drückt, und so gegen ein Herausrutschen sichert.
Die Klemme drückt also mit dem bogenförmigen Blechprofil gegen die Sockelleiste und ist beabstandet zur Sockelleiste mit der Aufnahmeplatte verbunden. Damit weist der Abschnitt zwischen der Befestigung an der Aufnahmeplatte aufgrund der bogenförmigen Wölbung und der Materialwahl federnde Eigenschaften auf. Die federnden Eigenschaften werden dabei maßgeblich beeinflusst durch die Materialwahl des Metalls und die Dicke des Blechs, aus dem das bogenförmige Blechprofil besteht. Wenn sich aufgrund unterschiedlichen Ausdehnungsverhaltens bei sich ändernden Temperaturen die Batterie relativ zur Aufnahmeplatte im Bereich der Befestigung der Batterie mit der Klemme die Position der Batterie verändert, kann die Klemme diese Positionsänderung der Batterie ausgleichen, indem sich das vorgespannte bogenförmige Blechprofil stärker oder schwächer elastisch wölbt. Aufgrund der federnden Eigenschaften kommt es dabei zu keiner plastischen Verformung der Klemme. Vielmehr wird durch die federnden Eigenschaften die Batterie in allen Positionen sicher auf der Aufnahmeplatte gehalten, sodass es zu keinen unerwünschten Klappergeräuschen kommen kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, anhand dessen die Erfindung im Folgenden näher beschrieben wird. Die einzelnen Figuren zeigen in schematischer Darstellungsweise:

1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Aufnehmen und Halten einer Batterie und
2 eine perspektivische Ansicht der in 1 gezeigten Vorrichtung.

In den beiden Figuren 1 und 2 ist eine Batterie 2 eines Kraftfahrzeugs gezeigt, die auf einer Aufnahmeplatte 8 des Kraftfahrzeugs befestigt ist. Die Batterie 2 weist ein im Wesentlichen quaderförmiges Gehäuse 4 auf, von dem an zwei einander gegenüberliegenden Seiten im unteren Bereich jeweils eine Sockelleiste 6 absteht. Auf der in den Figuren nicht gezeigten Seite ist die Sockelleiste 6 formschlüssig in der Höhenrichtung z und in der Längsrichtung x gehalten. Auf der gegenüberliegenden, in den beiden Figuren 1 und 2 gezeigten Seite ist die Batterie 2 mit einer Klemme 10 gehalten. Die Klemme 10 weist ein längliches Blechprofil 12 auf, das im Querschnitt gesehen bogenförmig gewölbt ist und kann ein Bogenmaß von mehr als 180° aufweisen. Dabei erstreckt sich das längliche Blechprofil 12 mit seine Längserstreckung in der Breitenrichtung y parallel zur Sockelleiste 6. Es ist mit seiner offenen Seite der Aufnahmeplatte 8 zugewandt. Die Klemme 10 weist im mittleren Bereich in Längsrichtung x beabstandet zur Sockelleiste 6 ein Durchgangsloch auf, das sich in Höhenrichtung z durch die gesamte Klemme 10 hindurch erstreckt. Durch dieses Durchgangsloch hindurch ragt in Fahrzeughöhenrichtung z eine Befestigungsschraube 14 die mit dem Schraubenkopf 16 von unten an der Aufnahmeplatte 8 anliegt. Von oben ist eine Mutter 18 auf den Schaft der Befestigungsschraube 14 geschraubt, sodass die Klemme 10 zur Aufnahmeplatte 8 hin gedrückt wird. Dadurch ist die Klemme 10 auf der Aufnahmeplatte 8 fixiert.
Das längliche Blechprofil 12 weist im Querschnitt einen bogenförmigen Abschnitt zwischen der Befestigungsschraube 14 und der Sockelleiste 6 und einen von der Sockelleiste 6 abgewandten Abschnitt auf, der sich durch eine Steckverbindung 13 an einer Abstützfläche 20 mit entsprechenden Löchern abstützt. Die Abstützfläche 20 wird dabei von einem Randbereich der Aufnahmeplatte 8 gebildet, der schräg nach oben verläuft. Zusätzlich weist die Klemme 10 einen Verstärkungsschenkel 22 auf, der sich vom Randbereich des der Sockelleiste 6 zugewandten Abschnitts innerhalb des bogenförmigen Blechprofils 12 zu dem der Sockelleiste 6 abgewandten Abschnitt des länglichen Blechprofils 12 hin erstreckt und sich dort abstützt. Dabei sind das längliche Blechprofil 12 und der Verstärkungsschenkel 22 einstückig aus einem Stahlblech hergestellt. Im Übergangsbereich zwischen dem länglichen Blechprofil 12 und dem Verstärkungsschenkel 22 ist ein Umbug mit einem relativ engen Radius vorgesehen. Dieser Umbug bildet zugleich den Bereich des länglichen Blechprofils 12, der in Höhenrichtung z die Sockelleiste 6 formschlüssig gegen die Aufnahmeplatte 8 drückt. Die Oberseiten der Sockelleisten 6 fallen in Längsrichtung x vom Gehäuse 4 weg schräg in Höhenrichtung z nach unten hin ab. Aufgrund dieser schrägen Gestaltung der Oberseiten der Sockelleisten 6 drückt das längliche Blechprofil 12 zugleich das Gehäuse 4 der Batterie 2 ein wenig über die Sockelleiste 6 in Längsrichtung x gegen den formschlüssigen Anschlag auf der anderen, nicht gezeigten Seite der Batterie 2.
Zusätzlich ist an dem länglichen Blechprofil 12 der Klemme 10 ein weiteres, längliches Blechbauteil 24 angebracht. Dieses weitere Blechbauteil 24 ist im Querschnitt gesehen mit einem Randbereich an dem länglichen Blechprofil 12 angebracht, während der andere Randbereich als freier Schenkel zur Sockelleiste 6 hin absteht und gegen die Sockelleiste 6 in Längsrichtung x drückt. Dadurch wird die Batterie 2 gegen die formschlüssige Aufnahme auf der anderen Seite gedrückt.
Beim Anschrauben der Klemme 10 mit der Befestigungsschraube 14 wird die Klemme 10 elastisch verformt, sodass sie eine Vorspannung aufweist und federnd in ihre ursprüngliche Ausgangslage zurückkehren möchte. Durch diese Vorspannung wird die Sockelleiste 6 durch den der Sockelleiste 6 zugewandten Abschnitt des länglichen Blechprofils 12 der Klemme 10 von oben gegen die Aufnahmeplatte 2 drückt. Zugleich wird durch die Vorspannung der freie Schenkel des weiteren Blechbauteils 24 der Klemme 10 seitlich gegen die Sockelleiste 6 gedrückt. Dadurch wird das Gehäuse 4 der Batterie 2 in der Haltevorrichtung gegen ein Herausrutschen gesichert. Die elastische Verformung der Klemme 10 ist dabei zum einen durch die Wahl eines geeigneten Stahlwerkstoffs für das Stahlblech und den Verstärkungsschenkel 22 möglich, zum anderen ist die elastische Verformung aufgrund der speziellen Form der Klemme 10 möglich. So können sich die beiden gewölbten Abschnitte des länglichen Blechprofils elastisch mal stärker und mal weniger stark wölben.
Diese Elastizität der Klemme 10 ist wichtig, um die Batterie 2 sicher sowohl bei extremer Kälter als auch bei extremer Hitze auf der Aufnahmeplatte 8 zu fixieren, ohne dass es zu unerwünschten Klappergeräuschen kommen kann. Die Elastizität ermöglicht es, dass die Größe der Batterie 2 sich nicht nur geringfügig gegenüber der Größe der Aufnahmeplatte 8 aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten verändern kann, ohne dass es dabei zu einer Lockerung der Halterung der Batterie 2 kommt. Die Klemme 10 kann aufgrund ihrer Elastizität die entsprechenden Größenänderungen kompensieren und dennoch die Batterie 2 über die Sockelleiste 6 sicher auf der Aufnahmeplatte 8 fixieren.
Bezugszeichenliste

2: Batterie
4: Gehäuse (der Batterie)
6: Sockelleiste
8: Aufnahmeplatte
10: Klemme
12: längliches Blechprofil
13: Steckverbindung
14: Befestigungsschraube
16: Schraubenkopf
18: Mutter
20: Abstützfläche
22: Verstärkungsschenkel
24: weiteres Blechbauteil

Claims

Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zum Aufnehmen und Halten einer Batterie (2), wobei die Batterie (2) ein Gehäuse (4) mit einer quaderförmigen Grundform aufweist, das zumindest an zwei gegenüberliegenden Seiten zur Halterung dienende Sockelleisten (6) aufweist, die am unteren Randbereich des Gehäuses (4) zur Seite hin abstehen, wobei die Vorrichtung eine Aufnahmeplatte (8) mit zumindest einer Klemme (10) aufweist, wobei die Batterie (2) auf der Aufnahmeplatte (8) steht und zumindest eine Sockelleiste (6) über die Klemme (10) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemme (10) aus einem länglichen Blechprofil (12) aus einem Metall besteht, das im Querschnitt gesehen bogenförmig gewölbt ist, wobei das längliche Blechprofil (12) mit der offenen Seite der Aufnahmeplatte (8) zugewandt ist und mit einem Befestigungselement beabstandet zur Sockelleiste (6) an der Aufnahmeplatte (8) befestigt ist, und wobei die der Sockelleiste (6) zugewandte Seite der Klemme (10) diese formschlüssig auf die Aufnahmeplatte (8) drückt, und wobei an dem länglichen Blechprofil (12) der Klemme (10) ein weiteres Blechbauteil (24) angebracht ist, das gegen die Sockelleiste (6) des Gehäuses (4) der Batterie (2) drückt, wobei die der Sockelleiste (6) zugewandte Seite des länglichen Blechprofils (12) der Klemme (10) von oben die Sockelleiste (6) gegen die Aufnahmeplatte (8) drückt, während der freie Schenkel des weiteren Blechbauteils (24) der Klemme (10) seitlich gegen die Sockelleiste (6) drückt und so das Gehäuse (4) der Batterie (2) in die formschlüssige gegenüber liegende Haltevorrichtung drückt, und so gegen ein Herausrutschen sichert.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Blechprofil (12) mit seiner Längserstreckung parallel zur Sockelleiste (6) verläuft.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sockelleisten (6) auf ihrer Oberseite vom Gehäuse (4) weg schräg nach unten hin abfallen.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das längliche Blechprofil (12) mit der der Sockelleiste (6) abgewandten Seite der Klemme (10) an einer Abstützfläche (20) abstützt, die an der Aufnahmeplatte (8) angebracht ist, oder von einem Randbereich der Aufnahmeplatte (8) gebildet ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemme (10) über eine Steckverbindung (13) auf der der Batterie abgewandten Seite mit der Aufnahmeplatte (8) verbunden ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemme (10) ein Durchgangsloch aufweist, durch das das Befestigungselement hindurchragt.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement eine Befestigungsschraube (14) ist.