DE102017100612A1 - Battery carrier with spacer sleeve - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Batterieträger 1 zur Anordnung an einem Elektrokraftfahrzeug, wobei der Batterieträger 1 zur Aufnahme mindestens einer Batterie geeignet ist und eine Wanne 3 mit einem Boden 2 aufweist sowie einen die Wanne 3 verschließenden Deckel 4, wobei zwischen Deckel 4 und Boden 2 mindestens eine von einem Schraubbolzen 7 durchgriffene Abstandshülse 8 angeordnet ist, welcher sich dadurch auszeichnet, dass die Abstandshülse 8 mit dem Boden 2 stoffschlüssig gekoppelt ist und/oder dass zwischen Abstandshülse 8 und Boden 2 und/oder zwischen Schraubbolzen 7 und Boden 2 eine Dichtung 16 eingegliedert ist.The invention relates to a battery carrier 1 for placement on an electric motor vehicle, wherein the battery carrier 1 is suitable for receiving at least one battery and a trough 3 having a bottom 2 and a trough 3 occlusive lid 4, wherein between cover 4 and bottom 2 at least one arranged by a bolt 7 spaced sleeve 8 is arranged, which is characterized in that the spacer sleeve 8 is materially coupled to the bottom 2 and / or that between the spacer sleeve 8 and bottom 2 and / or between bolt 7 and bottom 2, a seal 16 is incorporated ,
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Batterieträger zur Anordnung an einem Elektrokraftfahrzeug gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1.The present invention relates to a battery carrier for mounting on an electric motor vehicle according to the features in the preamble of
Aus dem Stand der Technik sind Elektrokraftfahrzeuge bekannt. Hierbei wird zum Antrieb notwendige elektrische Energie in Batterien gespeichert. Diese Batterien werden auch Akkumulatoren oder Fahrbatterien genannt. Um eine akzeptable Reichweite von bis zu mehreren Hundert Kilometern zu erreichen, ist oftmals eine Vielzahl von Batterien notwendig, die insgesamt ein großes Volumen und Eigengewicht haben.Electric motor vehicles are known from the prior art. In this case, necessary for driving electrical energy is stored in batteries. These batteries are also called accumulators or traction batteries. In order to achieve an acceptable range of up to several hundred kilometers, often a variety of batteries is necessary, which have a total of a large volume and weight.
Hierzu ist es aus dem Stand der Technik bekannt, diese Batterien im Unterflurbereich eines Kraftfahrzeuges anzuordnen. Die Batterien selbst müssen darüber hinaus gegenüber äußeren Witterungseinflüssen geschützt sein. Ferner soll ein Austreten von Dämpfen oder auch Flüssigkeiten aus den Batterien kompensiert werden, damit diese nicht an die Umwelt gelangen.For this purpose, it is known from the prior art to arrange these batteries in the underfloor area of a motor vehicle. The batteries themselves must also be protected against external weather conditions. Furthermore, leakage of vapors or liquids from the batteries should be compensated so that they do not end up in the environment.
Aus dem Stand der Technik sind hierzu weiterhin Batterieträger bekannt, auch Batteriewanne oder battery tray genannt. Diese Batterieträger weisen zumeist eine Wanne auf, in welcher die Batterien angeordnet werden, sowie einen die Wanne verschließenden Deckel. Ein solcher Batterieträger hat mitunter eine flächenmäßige Ausdehnung von bis zu mehreren Quadratmetern, beispielsweise mehr als 2 m2, insbesondere mehr als 3 m3 Fläche. Entsprechend können der Boden der Wanne, aber auch der Deckel durchhängen bzw. während des Fahrbetriebes schwingen. Daher sind Boden und Deckel konstant zueinander zu beabstanden. Aus dem Stand der Technik sind hierzu in dem Batterieträger angeordnete Abstandshülsen bekannt, wobei ein die Abstandshülse durchgreifender Schraubbolzen in dieser angeordnet ist. Mittels der Schraubbolzen ist zumeist der Batterieträger gleichzeitig auch am Boden der Kraftfahrzeugkarosserie mit verschraubt. Somit wird das gesamte Gewicht des Batterieträgers an der Karosserie an mehreren Durchschraubpunkten verteilt. Ferner erfolgt eine steife Anbindung.For this purpose, battery carriers are also known from the prior art, also called battery tray or battery tray. These battery carriers usually have a trough, in which the batteries are arranged, and a cover closing the tub. Such a battery carrier sometimes has an areal extent of up to several square meters, for example more than 2 m 2 , in particular more than 3 m 3 area. Accordingly, the bottom of the tub, but also the lid sag or swing while driving. Therefore, the bottom and lid are constantly spaced from each other. For this purpose, spacers which are arranged in the battery carrier for this purpose are known from the state of the art, with a threaded bolt passing through the spacer sleeve being arranged in the latter. By means of the bolts, the battery carrier is usually screwed at the same time also at the bottom of the vehicle body. Thus, the entire weight of the battery carrier is distributed to the body at several Durchschraubpunkten. Furthermore, there is a stiff connection.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen aus dem Stand der Technik bekannten Batterieträger mit Abstandshülsen konstruktiv zu vereinfachen, gleichzeitig jedoch die Präzision und auch die Dichtungswirkung zu verbessern.Object of the present invention is to simplify a known from the prior art battery carrier with spacers constructive, while improving the precision and the sealing effect.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird mit einem Batterieträger gemäß den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst.The object of the invention is achieved with a battery carrier according to the features in
Vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Der Batterieträger ist zur Anordnung an einem Elektrokraftfahrzeug geeignet. Insbesondere wird er in einem Unterflurbereich eines Elektrokraftfahrzeuges montiert. Der Batterieträger ist zur Aufnahme mindestens einer Batterie, bevorzugt von mehreren Batterien, welche in Reihe oder parallel geschaltet sein können, geeignet.The battery tray is suitable for placement on an electric motor vehicle. In particular, it is mounted in an underfloor area of an electric motor vehicle. The battery carrier is suitable for receiving at least one battery, preferably of a plurality of batteries, which may be connected in series or in parallel.
Der Batterieträger weist hierzu eine Wanne mit einem Boden auf. Die Wanne und insbesondere der Boden der Wanne sind bevorzugt aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise Stahlwerkstoff oder auch Leichtmetallwerkstoff, hergestellt.For this purpose, the battery carrier has a trough with a bottom. The tub and in particular the bottom of the tub are preferably made of a metallic material, for example steel material or light metal material.
Ferner weist der Batterieträger einen die Wanne verschließenden Deckel auf. Der Deckel selbst kann flach ausgebildet sein. Der Deckel kann jedoch selbst auch wannenförmig ausgebildet sein. Der Deckel kann aus dem gleichen Werkstoff der Wanne ausgebildet sein. Der Deckel kann jedoch auch aus Kunststoff oder anderen Werkstoffen ausgebildet sein.Furthermore, the battery carrier has a lid closing the tub. The lid itself may be flat. However, the cover itself may also be formed trough-shaped. The lid may be formed of the same material of the tub. However, the lid can also be made of plastic or other materials.
Zwischen Deckel und Boden ist mindestens eine von einem Schraubbolzen durchgriffene Abstandshülse angeordnet. Bevorzugt sind mindestens zwei, insbesondere mehrere Abstandshülsen zwischen dem Deckel und dem Boden angeordnet. Optional kann auch ein Kühlsystem in dem Batterieträger vorhanden sein.Between the lid and the bottom of at least one of a threaded bolt spaced spacer sleeve is arranged. Preferably, at least two, in particular a plurality of spacer sleeves between the lid and the bottom are arranged. Optionally, a cooling system may also be present in the battery carrier.
Erfindungsgemäß ist nunmehr vorgesehen, dass die Abstandshülse mit dem Boden stoffschlüssig gekoppelt, insbesondere verschweißt ist. Alternativ oder ergänzend ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zwischen der Abstandshülse und dem Boden und/oder zwischen dem Schraubbolzen und dem Boden eine Dichtung eingegliedert ist. In diesem Fall kann die Abstandshülse auch kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Boden gekoppelt sein.According to the invention it is now provided that the spacer sleeve is materially coupled to the ground, in particular welded. Alternatively or additionally, the invention provides that between the spacer sleeve and the bottom and / or between the bolt and the bottom a seal is incorporated. In this case, the spacer sleeve may also be non-positively and / or positively coupled to the ground.
Dadurch, dass die Abstandshülse mit dem Boden verschweißt ist, wäre zunächst zwischen Abstandshülse und Boden keine weitere Dichtungsmaßnahme zu treffen. Weiterhin bevorzugt ist zwischen Abstandshülse und Deckel ebenfalls eine Dichtung eingegliedert. Auch kann eine Dichtung zwischen Boden und Abstandshülse eingegliedert werden. Außerhalb des Batterieträgers befindliche Feuchtigkeit und/oder Regen- oder Spritzwasser können somit nicht in den zwischen Wanne, Deckel und Abstandshülse geschaffenen Innenraum eindringen. Gleichzeitig können austretende Batteriedämpfe und/oder Batterieflüssigkeiten nicht aus dem Innenraum heraustreten. Die Herstellung und Montage ist einfach vorzunehmen, da insbesondere die Abstandshülsen in die Wanne eingeschweißt werden. Die Schweißung erfolgt dabei bevorzugt von außen, so dass eine Stirnseite bzw. äußere Mantelfläche der Abstandshülse mit einer Außenseite des Bodens mit einer radial umlaufenden Schweißnaht gefügt wird.Due to the fact that the spacer sleeve is welded to the bottom, no further sealing action would have to be made between the spacer sleeve and the base first. Further preferred between spacer sleeve and cover also incorporated a seal. Also, a seal between the bottom and spacer sleeve can be incorporated. Moisture and / or rain or spray water located outside the battery carrier can thus not penetrate into the interior space created between trough, cover and spacer sleeve. At the same time leaking battery vapors and / or battery fluids can not escape from the interior. The manufacture and installation is easy to make, especially as the spacers are welded into the tub. The welding is preferably carried out from the outside, so that an end face or outer circumferential surface of the spacer sleeve is joined to an outer side of the bottom with a radially circumferential weld.
Die Abstandshülse ist hierzu insbesondere einstückig und werkstoffeinheitlich hergestellt durch Massivumformen oder als Fließpressbauteil. Eine aufwendige Bearbeitung zur Herstellung der Abstandshülse, beispielsweise als Drehteil, kann somit entfallen. Die Abstandshülse selbst ist insbesondere aus einem Stahlwerkstoff oder einem Leichtmetallwerkstoff, insbesondere letzterenfalls aus einem Aluminiumwerkstoff, hergestellt. Die Wahl des Werkstoffes erfolgt insbesondere in Abhängigkeit des Werkstoffes des Bodens, so dass eine gute Schweißbarkeit von Abstandshülse und Boden gegeben ist.The spacer sleeve is for this purpose in particular in one piece and made of the same material produced by massive forming or as an extrusion component. A complex processing for the preparation of the spacer sleeve, for example as a rotating part, can thus be omitted. The spacer sleeve itself is in particular made of a steel material or a light metal material, in particular the latter case of an aluminum material. The choice of material takes place in particular depending on the material of the soil, so that a good weldability of spacer sleeve and bottom is given.
Damit die Festigkeit der hergestellten Verbindung weiter gesteigert wird, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Abstandshülse endseitig radial verbreitert ist. Die radiale Verbreiterung kann beispielsweise durch eine Aufweitung oder Aufstauchung erfolgen. Bevorzugt vorgesehen ist ein Kragen. Die Verbreiterung kann an jeder Endseite der Abstandshülse ausgebildet sein. Die Verbreiterung ist jedoch bevorzugt an dem bodenseitigen Ende der Abstandshülse ausgebildet. Die Verbreiterung kann jedoch auch nur an dem deckelseitigen Ende der Abstandshülse ausgebildet sein.Thus, the strength of the compound produced is further increased, it is preferably provided that the spacer sleeve is radially widened end. The radial broadening can be done for example by a widening or upsetting. Preferably provided is a collar. The broadening can be formed on each end side of the spacer sleeve. However, the broadening is preferably formed at the bottom end of the spacer sleeve. However, the broadening can also be formed only on the cover-side end of the spacer sleeve.
Weiterhin bevorzugt kann zwischen einem stirnseitigen Ende und dem Deckel eine Dichtung eingegliedert sein. Insbesondere handelt es sich bei der Dichtung um eine Dichtung aus gummiartigen Werkstoff oder Elastomerwerkstoff. Besonders bevorzugt handelt es sich um einen O-Ring. Weiterhin bevorzugt kann an dem stirnseitigen Ende eine Nut eingebracht sein, so dass die Dichtung zumindest teilweise in der Nut angeordnet ist.Further preferably, a seal can be incorporated between a front end and the lid. In particular, the seal is a seal made of rubber-like material or elastomer material. Particularly preferred is an O-ring. Further preferably, a groove can be introduced at the front end, so that the seal is at least partially disposed in the groove.
Zur Erstmontage des Batterieträgers, insbesondere der Wanne, weist die Abstandshülse weiterhin bevorzugt eine Positionierhilfe auf. Die Positionierhilfe kann in einer Ausgestaltungsvariante durch einen Stufenabsatz ausgebildet sein. Der Stufenabsatz ist an der Außenmantelfläche ausgebildet. Bevorzugt wird die Abstandshülse in eine Öffnung in dem Boden mit dem Stufenabsatz eingesetzt, bis sie auf einer Innenseite des Bodens aufliegt. Ferner kann dann mit einer radial umlaufenden Schweißnaht die Abstandshülse mit dem Boden stoffschlüssig gekoppelt werden. For the initial installation of the battery carrier, in particular the trough, the spacer sleeve further preferably has a positioning aid. The positioning aid can be formed in a design variant by a stepped shoulder. The stepped shoulder is formed on the outer circumferential surface. Preferably, the spacer sleeve is inserted into an opening in the floor with the step shoulder until it rests on an inner side of the floor. Furthermore, the spacer sleeve can then be materially coupled to the ground with a radially circumferential weld seam.
Alternativ zu der stoffschlüssigen Koppelung kann der Boden mit der Abstandshülse auch kraft- und/oder formschlüssig gekoppelt werden, insbesondere unter Eingliederung einer Dichtung. Hierzu kann insbesondere der Boden im Bereich einer Öffnung umgebördelt sein. Die umgebördelte Kante umgreift dabei die Abstandshülse. Insbesondere greift sie von innen in die Abstandshülse und kommt an einer Innenmantelfläche der Abstandshülse formschlüssig zur Anlage. Bevorzugt kann weiterhin die Innenmantelfläche des bodenseitigen Endes der Abstandshülse eine Aufnahmenut aufweisen, wobei die umgebördelte Kante der Öffnung des Bodens in der Aufnahmenut formschlüssig zur Anlage kommt.As an alternative to the cohesive coupling, the bottom can also be positively and / or positively coupled to the spacer sleeve, in particular by incorporation of a seal. For this purpose, in particular, the bottom can be flanged in the region of an opening. The flanged edge engages around the spacer sleeve. In particular, it engages from the inside into the spacer sleeve and comes to an inner circumferential surface of the spacer sleeve form-fitting to the plant. Preferably, furthermore, the inner lateral surface of the bottom end of the spacer sleeve can have a receiving groove, wherein the flanged edge of the opening of the base in the receiving groove comes into positive engagement with the receiving groove.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsvariante kann eine Öffnung bzw. der die Öffnung berandende Bereich eine Einmuldung bzw. Verprägung in Richtung zu einem Innenraum des Batterieträgers aufweisen. Bevorzugt ist in der Einmuldung der Kopf des Schraubbolzens zumindest teilweise aufgenommen. Dies verhindert gegenüber dem Boden stark nach unten überstehende Köpfe von Schraubbolzen nach erfolgter Montage des Batterieträgers in bzw. unter dem Kraftfahrzeug. Ferner wird der Schraubbolzen und/oder eine Dichtung kalibriert.In a further preferred embodiment variant, an opening or the area surrounding the opening can have a denting or embossing in the direction of an interior space of the battery carrier. Preferably, in the Einmuldung the head of the bolt is at least partially included. This prevents over the bottom strongly projecting heads of bolts after installation of the battery carrier in or under the vehicle. Furthermore, the bolt and / or a seal is calibrated.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsvariante wird die Abstandshülse mittels Reibschweißen mit einer Innenseite des Bodens gekoppelt.In a further preferred embodiment variant, the spacer sleeve is coupled by means of friction welding to an inner side of the base.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltungsvariante der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass auf die Abstandshülse, insbesondere auf ein deckelseitiges Ende der Abstandshülse eine Aufsteckhülse formschlüssig und optional kraftschlüssig aufgesetzt ist. Die Aufsteckhülse kann auch Aufpresshülse genannt werden. Die Aufsteckhülse liegt dann an einer Innenseite des Deckels an und/oder ist mit dem Deckel gekoppelt. Bevorzugt ist zwischen der Aufsteckhülse und dem Deckel eine Dichtung eingegliedert. Weiterhin bevorzugt kann auch zwischen Aufsteckhülse und Abstandshülse eine Dichtung eingegliedert sein. Ferner kann die Aufsteckhülse einen größeren Durchmesser aufweisen als die Abstandshülse. Somit kann die Dichtfläche zum Deckel hin vergrößert werden. Weiterhin bevorzugt ist zwischen Abstandshülse und Aufsteckhülse ein Toleranzausgleich vorgesehen. Beispielsweise kann bei zunehmend stärkerem Anziehen des Schraubbolzens die Aufsteckhülse stärker auf die Abstandshülse aufgepresst werden. Unterschiedliche Abstände zwischen Deckel und Boden können somit ausgeglichen werden.A further preferred embodiment variant of the present invention provides that a slip-on sleeve is mounted positively and optionally non-positively on the spacer sleeve, in particular on a cover-side end of the spacer sleeve. The slip-on can also be called Aufpresshülse. The slip-on sleeve then abuts on an inner side of the cover and / or is coupled to the cover. Preferably, a seal is incorporated between the slip-on sleeve and the cover. Furthermore preferably, a seal can also be incorporated between the slip-on sleeve and the spacer sleeve. Furthermore, the slip-on sleeve can have a larger diameter than the spacer sleeve. Thus, the sealing surface can be increased towards the lid. Furthermore, a tolerance compensation is preferably provided between spacer sleeve and slip sleeve. For example, with increasingly strong tightening of the bolt, the slip-on sleeve can be pressed more strongly onto the spacer sleeve. Different distances between lid and bottom can thus be compensated.
Bevorzugt ermöglicht eine konisch verjüngende Gestaltung des zur Aufsteckhülse zugewandten Endes der Abstandshülse oder des zur Abstandshülse zugewandten Endes der Aufsteckhülse einen Toleranzausgleich und eine Selbstzentrierung der Hülsen und des Deckels zum Boden.Preferably, a conically tapered design of the end of the spacer sleeve facing toward the slip-on sleeve or the end of the slip-on sleeve facing the spacer sleeve permits tolerance compensation and self-centering of the sleeves and the cover to the bottom.
Ferner kann ein radialer Toleranzausgleich zwischen durchgriffener Abstandshülse und dem Loch im Deckel vorgenommen werden. Furthermore, a radial tolerance compensation between the engaged spacer sleeve and the hole in the lid can be made.
Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung. Bevorzugte Ausgestaltungsvarianten werden in den schematischen Figuren dargestellt. Diese dienen dem einfachen Verständnis der Erfindung. Es zeigen:
-
1a und b jeweils einen erfindungsgemäßen Batterieträger in perspektivischer Ansicht und -
2 bis 9 verschiedene Ausgestaltungsvarianten eines Batterieträgers mit Abstandshülse in Schnittansicht.
-
1a and b in each case a battery carrier according to the invention in a perspective view and -
2 to9 various design variants of a battery carrier with spacer sleeve in a sectional view.
In den Figuren werden für gleiche oder ähnliche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet, auch wenn eine wiederholte Beschreibung aus Vereinfachungsgründen entfällt.In the figures, the same reference numerals are used for the same or similar components, even if a repeated description is omitted for reasons of simplicity.
Nunmehr ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass an dem Boden
Die Abstandshülse
Ferner ist eine Aufsteckhülse
Weiterhin kann gerade auch durch die Positionierung der Abstandshülse
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 -1 -
- Batterieträgerbattery carrier
- 2 -2 -
- Bodenground
- 3 -3 -
- Wannetub
- 4 -4 -
- Deckelcover
- 5 -5 -
- Innenrauminner space
- 6 -6 -
- Abstanddistance
- 7 -7 -
- Schraubbolzenbolts
- 8 -8th -
- Abstandshülsespacer
- 9 -9 -
- Kopf zu 7Head to 7
- 10 -10 -
- Außenseite zu 2Outside to 2
- 11 -11 -
- SchweißnahtWeld
- 12 -12 -
- Innenseite zu 2Inside to 2
- 13 -13 -
- Ende zu 8End to 8
- 14 -14 -
- Innenseite zu 4Inside to 4
- 15 -15 -
- Stirnseite zu 13Front side to 13
- 16 -16 -
- Dichtungpoetry
- 17 -17 -
- bodenseitiges Ende zu 8bottom end to 8
- 18 -18 -
- Stufenabsatzstepped shoulder
- 19 -19 -
- Außenmantelfläche zu 8Outer circumferential surface to 8
- 20 -20 -
- Kragencollar
- 21 -21 -
- Öffnung in 2Opening in 2
- 22 -22 -
- Aufsteckhülseslip-on
- 23 -23 -
- Stirnseite zu 22Front side to 22
- 24 -24 -
- Clipverbindungclip connection
- 25 -25 -
- Öffnung zu 4Opening to 4
- 26 -26 -
- DurchzugDraft
- 27 -27 -
- Fortsatzextension
- 28 -28 -
- EinmuldungEinmuldung
- 29 -29 -
- Nutgroove
- 30 -30 -
- Stirnseitefront
- 31 -31 -
- InnenmantelflächeInner surface area
- 32 -32 -
- Aufnahmenutreceiving groove
- 33 -33 -
- umgebördelte Kanteflanged edge
- 34 -34 -
- Schweißwulstweld bead
- 35 -35 -
- Rahmenframe
- 36 -36 -
- Flansch flange
- A-A-
- Abstanddistance
- Z -Z -
- KraftfahrzeugvertikalrichtungAutomotive vertical direction
- A8 -A8 -
- Außendurchmesser zu 8Outside diameter to 8
- 18 -18 -
- Innendurchmesser zu 8Inner diameter to 8
- I22 -I22 -
- Innendurchmesser zu 22Inner diameter to 22
- U -U -
- UmgebungSurroundings
- R -R -
- Radialrichtungradial direction
- K -K -
- KraftfahrzeugkarosserieAutomotive body
Claims (14)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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DE102017100612.5A Pending DE102017100612A1 (en) | 2017-01-13 | 2017-01-13 | Battery carrier with spacer sleeve |
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