DE102020110561B4 - Befestigungsanordnung eines Energiespeichers an einem Aufbau eines Kraftwagens sowie Kraftwagen - Google Patents

Befestigungsanordnung eines Energiespeichers an einem Aufbau eines Kraftwagens sowie Kraftwagen Download PDF

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Abstract

Befestigungsanordnung (1) eines zum Speichern von elektrischer Energie ausgebildeten Energiespeichers (2) als erstem Bauelement an einem Aufbau (3) als zweitem Bauelement eines Kraftwagens, bei welcher der Energiespeicher (2) mittels wenigstens eines Befestigungselements (7) an dem Aufbau (3) befestigt ist, wobei zumindest eine Wandung (10) eines der Bauelemente eine das Befestigungselement (7) zumindest teilweise überlappende Durchgangsöffnung (11) aufweist, welche mittels eines Verschlusselements (14) vollständig überdeckt und dadurch vollständig verschlossen ist, wobei das Verschlusselement (14) einen in die Durchgangsöffnung (11) eingreifenden, zumindest in einem Längenbereich eine kreisrunde, außenumfangsseitige Form aufweisenden, hohlen Schaft (15) aufweist, an dessen außenumfangsseitiger Mantelfläche (16) wenigstens ein Rastelement (17) angeordnet ist, mittels welchem der Schaft (15) und dadurch das Verschlusselement (14) mit der Wandung (10) verrastet und dadurch an der Wandung (10) gehalten sind, und wobei das Verschlusselement (14) einen sich an den Schaft (15) anschließenden und außerhalb der Durchgangsöffnung (11) angeordneten Kopfbereich (19) aufweist, welcher einen größeren Außenumfang als der Schaft (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelemente (17) mehrere, in Längsrichtung (18) des Schafts (15) aufeinanderfolgende Stufen (S) aufweist, wobei der Schaft (15) und dadurch das Verschlusselement (14) mittels wenigstens einer der Stufen (S) mit der Wandung (10) verrastet und dadurch an der Wandung (10) gehalten sind, wobei die außenumfangsseitige Mantelfläche (16) in radialer Richtung des Schafts (15) von weiteren Durchgangsöffnungen (21) des Schafts (15) durchdrungen ist, welche in Umfangsrichtung des Schafts (15) aufeinanderfolgend und somit voneinander beabstandet angeordnet sind und auch jeweils den Kopfbereich (19) durchdringen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung eines Energiespeichers an eine Aufbau eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen.
  • Die DE 11 2018 001 368 T5 offenbart eine Energiespeicherapparatur, mit einer Energiespeichervorrichtung und einer ersten Verkabelung, die elektrisch mit der Energiespeichervorrichtung verbunden ist. Des Weiteren ist der DE 10 2018 209 195 A1 ein Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug als bekannt zu entnehmen. Außerdem offenbart die DE 10 2017 206 566 A1 eine Batterie-Befestigungsstruktur. Darüber hinaus ist der WO 2018/178193 A1 ein Einsatzteil als bekannt zu entnehmen, mit einer Basis und einer äußeren Schürze. Die DE 696 15 118 T2 offenbart einen Schenkel zur Befestigung von Komponenten. Aus der DE 696 33 469 T2 ist eine Vorrichtung bekannt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Befestigungsanordnung eines Energiespeichers an einem Aufbau eines Kraftwagens sowie einen Kraftwagen zu schaffen, sodass sich eine besonders vorteilhafte Befestigung des Energiespeichers an dem Aufbau realisieren lässt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Befestigungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch einen Kraftwagen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung lassen sich den abhängigen Ansprüchen entnehmen.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung eines zum Speichern von elektrischer Energie, insbesondere elektrischem Strom, ausgebildeten Energiespeichers an einem vorzugsweise als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens. Dies bedeutet, dass der Kraftwagen in seinem vollständig hergestellten Zustand den Aufbau und den Energiespeicher aufweist. Der Aufbau begrenzt dabei einen auch als Innenraum bezeichneten Fahrgastraum des Kraftwagens zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend, wobei es sich insbesondere bei einer Fahrt des Kraftwagens Personen beziehungsweise Insassen in dem Fahrgastraum aufhalten können. Beispielsweise weist der Kraftwagen wenigstens eine elektrische Maschine auf, mittels welcher der Kraftwagen, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Somit ist der Kraftwagen vorzugsweise als ein Hybridfahrzeug oder aber als ein Elektrofahrzeug, insbesondere als ein batterieelektrisches Fahrzeug (BEV), ausgebildet. Um den Kraftwagen mittels der elektrischen Maschine, insbesondere rein, elektrisch anzutreiben, wird die elektrische Maschine mit in dem Energiespeicher gespeicherter elektrischer Energie, insbesondere elektrischem Strom, versorgt. Da der Kraftwagen mittels der elektrischen Maschine antreibbar ist, wird die elektrische Maschine auch als Traktionsmaschine bezeichnet. Da zum elektrischen Antreiben des Kraftwagens die elektrische Maschine mit in dem Energiespeicher gespeicherter elektrischer Energie versorgt wird, wird der Energiespeicher auch als Traktionsspeicher bezeichnet. Beispielsweise ist der Energiespeicher eine Batterie, beispielsweise eine Lithium-Ionen-Batterie. Vorzugsweise sind der Energiespeicher und die elektrische Maschine jeweilige Hochvoltkomponenten, deren jeweilige elektrische Spannung, insbesondere elektrische Betriebsspannung oder Nennspannung, vorzugsweise wenigstens 48 Volt, insbesondere wenigstens 50 Volt und ganz vorzugsweise wenigstens 60 Volt, beträgt. Vorzugsweise beträgt die elektrische Spannung, insbesondere elektrische Betriebsspannung oder Nennspannung, mehrere hundert Volt, um besonders große elektrische Leistungen zum Betreiben des Kraftwagens realisieren zu können. Somit ist beispielsweise der Energiespeicher eine Hochvolt-Batterie (HV-Batterie).
  • Bei der Befestigungsanordnung ist der Energiespeicher mittels wenigstens eines, insbesondere separat von dem Aufbau und separat von dem Energiespeicher ausgebildeten, Befestigungselements an dem Aufbau befestigt. Das Befestigungselement ist beispielsweise ein Schraubelement, welches insbesondere als Schraube ausgebildet sein kann. Somit ist beispielsweise der Energiespeicher mittels des Befestigungselements gegen den Aufbau geschraubt und dadurch an dem Aufbau befestigt. Unter dem Merkmal, dass der Energiespeicher an dem Aufbau befestigt ist, kann insbesondere verstanden werden, dass beispielsweise zumindest ein Bauteil wie beispielsweise ein Gehäuse oder ein Gehäuseteil des Gehäuses des Energiespeichers mittels des Befestigungselements an dem Aufbau befestigt ist. Der Energiespeicher ist ein erstes Bauelement beziehungsweise wird auch als erstes Bauelement bezeichnet. Der Aufbau ist ein zweites Bauelement beziehungsweise wird auch als zweites Bauelement bezeichnet.
  • Um nun eine besonders vorteilhafte Befestigung des Energiespeichers an dem Aufbau realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, das zumindest eine Wandung eines der Bauelemente eine Durchgangsöffnung aufweist, welche das Befestigungselement zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, überlappt. Dies bedeute, dass die Durchgangsöffnung in der Wandung ausgebildet ist und somit die Wandung durchdringt. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Befestigungselement, insbesondere vollständig, außerhalb der Durchgangsöffnung angeordnet ist. Somit ist beispielsweise das Befestigungsanordnung gegenüber der Durchgangsöffnung, insbesondere gegenüber einer Ebene, in welcher sich die Durchgangsöffnung erstreckt, zurückversetzt, sodass beispielsweise bezogen auf einen Betrachter und auf eine Blickrichtung des Betrachters, welches die Befestigungsanordnung betrachtet, das Befestigungselement hinter der Durchgangsöffnung angeordnet ist, das heißt auf die Durchgangsöffnung folgt. Somit ist es beispielsweise auf einfache Weise möglich, das Befestigungsanordnung über die Durchgangsöffnung, das heißt durch die Durchgangsöffnung hindurch zu handhaben und/oder zu befestigen, das heißt beispielsweise fest- oder anzuziehen. Dies kann beispielsweise mittels eines Werkzeugs erfolgen, indem beispielsweise das Werkzeug durch die Durchgangsöffnung hindurchgesteckt und, insbesondere ein formschlüssiges und/oder Kraftschlüssiges, Zusammenwirken mit dem Befestigungselement gebracht wird.
  • Das eine, die Wandung mit der Durchgangsöffnung aufweisende Bauelement ist beispielsweise der Aufbau, insbesondere ein Bodenelement eines Unterbodens des Aufbaus, wobei durch den Unterboden beispielsweise der zuvor genannte Fahrgastraum in Fahrzeughochrichtung nach unten hin zumindest teilweise begrenzt ist. Ferner ist es denkbar, dass das eine, die Wandung mit der Durchgangsöffnung aufweisende Bauelement der Energiespeicher, insbesondere dessen Bauteil beziehungsweise Gehäuseteil, ist.
  • Des Weiteren ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Durchgangsöffnung mittels eines insbesondere separat von dem Aufbau und separat von dem Befestigungselement und vorzugsweise auch separat von dem Energiespeicher ausgebildeten Verschlusselements verschlossen ist. Die Durchgangsöffnung ist durch das Verschlusselement vollständig überdeckt und dadurch vollständig verschlossen. Das Verschlusselement wird somit auch als Deckel bezeichnet, mittels welchem die Durchgangsöffnung verschlossen ist. Dadurch kann beispielsweise vermieden werden, dass während eines Betriebs wie beispielsweise während einer Fahrt des Kraftwagens Schmutz und Feuchtigkeit durch die Durchgangsöffnung hindurch zu dem Befestigungselement vordringen können. Somit können eine übermäßige Verschmutzung und Korrosion vermieden werden. Außerdem können beispielsweise dann, wenn die Durchgangsöffnung nicht verschlossen ist, an der Durchgangsöffnung bei einer Fahrt des Kraftwagens Verwirbelungen entstehen, was zu einer ungünstigen Aerodynamik des Kraftwagens und/oder zu Geräuschen führen kann. Dies kann nun bei der Erfindung auf kostengünstige Weise vermieden werden. Des Weiteren ist es durch die Verwendung des Verschlusselements möglich, die Durchgangsöffnung unabhängig von Verkleidungs- oder Außenbeplankungselementen des Kraftwagens zu verschließen, sodass die Durchgangsöffnung besonders bauraum- und kostengünstig verschlossen werden kann.
  • Der Erfindung liegt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass die Durchgangsöffnung grundsätzlich durch ein separat von dem Aufbau ausgebildetes Anbauteil wie beispielsweise ein insbesondere aus Kunststoff gebildetes Verkleidungselement verschlossen werden könnte. Bei einem solchen Verkleidungselement handelt es sich beispielsweise um eine Schwellerverkleidung zum zumindest teilweisen Verkleiden eines Seitenschwellers des Aufbaus. Um mittels der Schwellerverkleidung nicht nur den Seitenschweller verkleiden sondern auch die Durchgangsöffnung, insbesondere vollständig, verschließen zu können, müsste sich die Schwellerverkleidung beispielsweise in Fahrzeughochrichtung und/oder in Fahrzeugquerrichtung über den Seitenschweller hinaus erstrecken. Dies führt zu einem erhöhten Gewicht, erhöhten Kosten und zu einem erhöhten Bauraumbedarf der Schwellerverkleidung oder ist aus Bauraumgründen ebenfalls nicht möglich. Die Verwendung des Verschlusselements ermöglicht somit eine einfache, bauraum- und kostengünstige Abdeckung der einfach auch als Öffnung bezeichneten Durchgangsöffnung.
  • Die Durchgangsöffnung an sich weist beispielsweise eine Durchdringrichtung auf, entlang welcher die Durchgangsöffnung an sich durchdringbar ist beziehungsweise durchgängig ist. Somit kann beispielsweise das zuvor genannte Werkzeug beziehungsweise das Befestigungselement entlang der Durchdringrichtung durch die Durchgangsöffnung hindurchgesteckt werden. Insbesondere verläuft die Durchdringrichtung senkrecht zu der zuvor genannten Ebene, in welcher sich die Durchgangsöffnung erstreckt. Die Durchdringrichtung verläuft beispielsweise in Fahrzeughochrichtung beziehungsweise parallel zur Fahrzeughochrichtung, sodass sich die Ebene beispielsweise parallel zu einer durch die Fahrzeugquerrichtung und die Fahrzeuglängsrichtung aufgespannten Ebene erstreckt. Ferne kann vorgesehen sein, dass der Energiespeicher und somit die Durchgangsöffnung an dem zuvor genannten Unterboden beziehungsweise im Bereich des Unterbodens des Aufbaus angeordnet ist, sodass sozusagen die Durchgangsöffnung unterflurig angeordnet ist. Somit ist das Verschlusselement vorzugsweise für den Einsatz im Unterflur ausgelegt. Insbesondere im Bereich des Unterbodens kommt es zu hohen Beanspruchungen durch Temperatur, Schmutz, Feuchtigkeit und Luftströmungen, vor allem bei einer jeweiligen Fahrt des Kraftwagens. Bei einer solchen Fahrt können insbesondere durch den Kraftwagen Schmutz und Feuchtigkeit aufgewirbelt und gegen das Verschlusselement geschleudert werden. Außerdem kann das Verschlusselement von einer starken Luftströmung angeströmt werden und/oder hohen Temperaturen ausgesetzt sein.
  • Das Verschlusselement weist einen in die Durchgangsöffnung eingreifenden Schaft, insbesondere die Durchgangsöffnung durchdringenden Schaft, auf, an dessen außenumfangsseitiger, beispielsweise der Wandung, insbesondere in Querrichtung des Schafts zugewandter, Mantelfläche wenigstens ein Rastelement angeordnet ist. Die Querrichtung des Schafts verläuft in radialer Richtung des Schafts, dessen Längsrichtung in axialer Richtung des Schafts verlaufen kann. Mittels des Rastelements sind der Schaft und dadurch das Verschlusselement mit der Wandung verrastet und dadurch an der Wandung gehalten. Dadurch kann einerseits eine besonders feste Halterung des Verschlusselements an der Wandung gewährleistet werden. Andererseits kann dadurch das Verschlusselement besonders einfach montiert werden.
  • Das Rastelemente weist mehrere, in Längsrichtung beziehungsweise in axialer Richtung des Schafts aufeinanderfolgende Stufen auf, welche beispielsweise in Querrichtung beziehungsweise in radialer Richtung des Schafts zueinander versetzt angeordnet sind. Dabei sind der Schaft und dadurch das Verschlusselement mittels wenigstens einer der Stufen mit der Wandung verrastet und dadurch an der Wandung gehalten. Mittels der Stufen kann das Verschlusselement beispielsweise in unterschiedlich großen Durchgangsöffnungen angeordnet und somit an unterschiedlichen, die jeweiligen, unterschiedlichen Durchgangsöffnungen begrenzenden Wandungen befestigt werden, sodass nach Art eines Baukastens beziehungsweise nach Art eines Baukastensystems das bauvariantenübergreifende Verschlusselement für unterschiedliche Bauvarianten der Wandung verwendet werden kann. Die Bauvarianten unterscheiden sich insbesondere hinsichtlich einer jeweiligen Größe der jeweiligen Durchgangsöffnung, wobei unter der Größe der Durchgangsöffnung insbesondere ein Innenumfang, insbesondere ein Innendurchmesser, der beispielsweise runden, insbesondere kreisrunden, Durchgangsöffnung zu verstehen ist. Außerdem können sich beispielsweise die Bauvarianten dadurch voneinander unterscheiden, dass die Wandungen der Bauvarianten unterschiedliche Wanddicken aufweisen. Mit Hilfe der Stufen kann das Verschlusselement mit diesen unterschiedlich dicken Wandungen verrastet werden, sodass das Verschlusselement für die unterschiedlichen Bauvarianten verwendet werden kann. Somit ist das Verschlusselement beispielsweise für unterschiedliche Energiespeicher mit unterschiedlichen Wanddicken beziehungsweise Wandstärken verwendbar, sodass das Verschlusselement als Baukastenelement für die unterschiedlichen Bauvarianten verwendet werden kann.
  • Der Schaft weist zumindest in einem Längenbereich eine kreisrunde, außenumfangsseitige Form auf. Außerdem ist der Schaft hohl. Dadurch kann beispielsweise der Schaft elastisch und zerstörungsfrei verformt werden, sodass sich beispielsweise bei solchen elastischen Verformungen des Schafts das Rastelement mit dem Schaft mit bewegen kann. Dadurch können der Schaft und das Rastelement beispielsweise an die zuvor genannten, unterschiedlichen Größen der Durchgangsöffnungen angepasst werden. Alternativ oder zusätzlich können der Schaft und somit das Rastelement an unterschiedlichen Formen von Durchgangsöffnungen angepasst werden, sodass beispielsweise das Verschlusselement sowohl in runden, insbesondere kreisrunden, als auch in ovalen Durchgangsöffnungen befestigt werden kann.
  • Um die Durchgangsöffnung besonders vorteilhaft abdecken und somit verschließen zu können, ist es vorgesehen, dass das Verschlusselement einen sich an den Schaft anschließenden und außerhalb der Durchgangsöffnung angeordneten Kopfbereich aufweist, welcher einen größeren Außenumfang, insbesondere einen größeren Durchmesser, als der Schaft aufweist. Der Kopfbereich ist beispielsweise auf einer dem Befestigungselement abgewandten Außenseite der Wandung angeordnet und/oder direkt an der Wandung abgestützt. Vorzugsweise ist der Kopfbereich massiv, das heißt ohne Loch. Dadurch können übermäßige Verschmutzungen und eine übermäßige Korrosion vermieden werden.
  • Um den Schaft und somit das Rastelement und das Verschlusselement insgesamt besonders bedarfsgerecht an unterschiedliche Formen und/oder an unterschiedliche Größen von Durchgangsöffnungen anpassen zu können, ist es außerdem vorgesehen, dass die außenumfangsseitige Mantelfläche in radialer Richtung des Schafts von weiteren Durchgangsöffnungen des Schafts durchdrungen sind, welche in Umfangsrichtung des Schafts aufeinanderfolgend und somit voneinander beabstandet angeordnet sind und auch jeweils den Kopfbereich durchdringen. Dadurch kann der Schaft besonders bedarfsgerecht und einfach elastisch verformt werden.
  • Um die Durchgangsöffnung besonders gut verschließen und somit das Befestigungselement besonders gut vor Schmutz und Feuchtigkeit schützen zu können, ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Verschlusselement in die Durchgangsöffnung eingreift, insbesondere die Durchgangsöffnung durchdringt.
  • Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Verschlusselement die die Durchgangsöffnung begrenzende Wandung des Bauelements hintergreift. Dadurch kann das Verschlusselement besonders sicher und fest an der Wandung und somit an dem Bauelement gehalten sein.
  • Schließlich hat es sich zur Realisierung einer besonders vorteilhaften Abdeckung der Durchgangsöffnung der Wandung als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Verschlusselement einstückig ausgebildet und/oder durch Spritzgießen hergestellt, das heißt als ein Spritzgussbauteil ausgebildet ist.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft einen vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagen, welcher wenigstens eine Befestigungsanordnung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
  • Vorzugsweise ist das Verschlusselement aus einem Kunststoff gebildet, sodass das Verschlusselement vorzugsweise als ein Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildet ist. Der Kunststoff kann beispielsweise PP (Polypropylen) und/oder EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk) umfassen. Insbesondere ist es denkbar, dass der Kunststoff PP umfasst, dem EPDM beigemischt ist. Hierdurch weist das Verschlusselement eine besonders hohe Robustheit, insbesondere gegenüber Schmutz, Feuchtigkeit und Temperatur auf. Mit anderen Worten ist das Verschlusselement besonders widerstandsfähig gegenüber Umgebungseinflüssen, zu den es insbesondere an dem Unterboden beziehungsweise in dem Bereich des Unterbodens kommen kann.
  • Einzelheiten der Erfindung gegeben sich im Weiteren anhand der Figurenbeschreibung sowie der Zeichnungen. Hierbei zeigt:
    • 1 eine schematische und perspektivische Unteransicht einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung eines Energiespeicher an einem als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens;
    • 2 eine schematische und geschnittene Seitenansicht eines Verschlusselements der Befestigungsanordnung;
    • 3 ausschnittsweise eine weitere schematische und geschnittene Seitenansicht des Verschlusselements;
    • 4 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht des Verschlusselements;
    • 5 eine schematische Unteransicht des Verschlusselements bei Verwendung des Verschlusselements für eine kreisrunde Durchgangsöffnung; und
    • 6 eine schematische Unteransicht des Verschlusselements bei Verwendung des Verschlusselements für eine ovale Durchgangsöffnung.
  • In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt in einer schematischen und perspektivischen Unteransicht eine Befestigungsanordnung 1 eines Energiespeichers 2 an einem als selbsttragende Karosserie 3 ausgebildeten Aufbau eines als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagens. Dies bedeutet, dass der Kraftwagen in seinem vollständig hergestellten Zustand die Karosserie 3 aufweist, welche zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend, einen auch als Innenraum bezeichneten Fahrgastraum des Kraftwagens begrenzt. Dabei können sich während einer Fahrt des Kraftwagens in dem Fahrgastraum Insassen wie beispielsweise der Fahrer des Kraftwagens aufhalten. Vorzugsweise ist der Kraftwagen als Elektrofahrzeug, insbesondere als batterieelektrisches Fahrzeug, ausgebildet. Dabei weist der Kraftwagen wenigstens eine elektrische Maschine auf, mittels welcher der Kraftwagen, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Hierzu wird die elektrische Maschine in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betrieben. Um die elektrische Maschine in einem Motorbetrieb zu betreiben, wird die elektrische Maschine mit elektrischer Energie, insbesondere elektrischem Strom, versorgt, die in dem Energiespeicher 2 gespeichert ist. In 1 ist von dem Energiespeicher 2 insbesondere ein Gehäuseteil 4 erkennbar, welcher beispielsweise ein Gehäusedeckel ist. Der Gehäusedeckel begrenzt beispielsweise einen Aufnahmeraum des Energiespeichers 2 in Fahrzeughochrichtung nach unten hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig. In dem Aufnahmeraum sind beispielsweise Speicherzellen des Energiespeichers 2 aufgenommen, wobei die elektrische Energie mittels der Speicherzellen beziehungsweise in den Speicherzellen gespeichert werden kann. aus 1 ist erkennbar, dass der Energiespeicher 2 beziehungsweise dessen Gehäuseteil 4 an einem Unterboden 5 des Karosserie 3 angeordnet ist, wobei der Unterboden 5 beispielsweise den Fahrgastraum in Fahrzeughochrichtung nach unten hin zumindest teilweise begrenzt. Der Unterboden 5 weist zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Seitenschweller 6 der Karosserie 3 auf, wobei sich der Energiespeicher 2, insbesondere das Gehäuseteil 4, in Fahrzeugquerrichtung durchgängig von einem der Seitenschweller 6 hin zu dem jeweils anderen Seitenschweller 6 beziehungsweise umgekehrt erstreckt. Dabei ist der Energiespeicher 2, insbesondere das Gehäuseteil 4, separat von der Karosserie 3 und somit separat von dem Unterboden 5 und den Seitenschwellern 6 ausgebildet und, insbesondere direkt, an dem Unterboden 5, insbesondere an den Seitenschwellern 6, und dadurch an der Karosserie 3 befestigt.
  • Um den Energiespeicher 2, insbesondere das Gehäuseteil 4, an der Karosserie 3 zu befestigen, sind Befestigungselemente vorgesehen, welche separat von der Karosserie 3 und separat von dem Energiespeicher 2 ausgebildet sind. Von diesen Befestigungselementen ist in 2 ein Befestigungselement besonders schematisch dargestellt und mit 7 bezeichnet. Die vorherigen und folgenden Ausführungen zu dem Befestigungselement 7 können ohne weiteres auch auf die anderen Befestigungselemente übertragen werden und umgekehrt. Beispielsweise ist das Befestigungselement 7 als ein Schraubelement, insbesondere als Schraube, ausgebildet, mittels welchem der Energiespeicher 2 gegen die Karosserie 3, insbesondere gegen den Unterboden 5, geschraubt ist. Dabei durchdringt das Befestigungselement 7 eine korrespondierende, auch als Schrauböffnung bezeichnete und als Durchgangsöffnung ausgebildete Öffnung 8. Aus 2 ist erkennbar, dass die Öffnung 8 beispielsweise in einer Wandung 9 des Gehäuseteils 4 und somit des Energiespeichers 2 oder aber der Karosserie 3, insbesondere des Unterbodens 5, ausgebildet sein kann.
  • Um nun eine besonders vorteilhafte Befestigung des Energiespeichers 2 an der Karosserie 3 realisieren zu können, ist es bei dem in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass zumindest eine Wandung 10 des Energiespeichers 2, insbesondere des Gehäuseteils 4, eine Durchgangsöffnung 11 aufweist, welche die Öffnung 8 und das Befestigungselement 7 jeweils zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, überlappt. Vorliegend sind die Öffnung 8 und das Befestigungselement 7 in Fahrzeughochrichtung unten hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch die Durchgangsöffnung 11 überlappt. Dabei ist die Fahrzeughochrichtung in 2 durch einen Doppelpfeil 12 veranschaulicht. Da die Durchgangsöffnung 11 das Befestigungselement 7 überlappt, kann ein beispielsweise als Schraubwerkzeug ausgebildetes Werkzeug entlang einer in 2 durch einen Doppelpfeil 13 veranschaulichten Durchgangsrichtung und dabei in Fahrzeughochrichtung, insbesondere von unten nach oben, durch die Durchgangsöffnung 11 hindurchgesteckt und in, insbesondere formschlüssiges, Zusammenwirken mit dem Befestigungselement 7 gebracht werden. Daraufhin kann beispielsweise mittels des Werkzeugs das Befestigungselement 7 relativ zu den Wandungen 9 und 10 bewegt, insbesondere gedreht, werden, um dadurch beispielsweise den Energiespeicher 2 gegen die Karosserie 3 zu schrauben. Danach kann das Werkzeug entlang der Durchdringrichtung der Durchgangsöffnung 11 aus der Durchgangsöffnung 11 herausgezogen werden. Anhand der Doppelpfeile 12 und 13 ist erkennbar, dass die Durchdringrichtung (Doppelpfeil 13) schräg zur Fahrzeughochrichtung und dabei jedoch beispielsweise in einer durch die Fahrzeughochrichtung und die Fahrzeuglängsrichtung aufgespannten Ebene verläuft.
  • Um des Weiteren zu vermeiden, dass beispielsweise das Befestigungselement 7 übermäßig mit Schmutz und Feuchtigkeit beaufschlagt wird und übermäßig korrodiert, ist der Durchgangsöffnung 11 genau ein auch als Deckel bezeichnetes Verschlusselement 14 zugeordnet. Das Verschlusselement 14 ist separat von dem Energiespeicher 2, separat von der Karosserie 3 und separat von dem Befestigungselement 7 ausgebildet und an der Wandung 10 befestigt. Dabei ist die Durchgangsöffnung 11 mittels des Verschlusselements 14 vollständig verschlossen.
  • Aus 2 ist erkennbar, dass die Öffnung 8 und das Befestigungselement 7 in Fahrzeughochrichtung nach oben hin gegenüber der Wandung 10 und der darin ausgebildeten Durchgangsöffnung 11 zurückversetzt sind, sodass die Öffnung 8 und das Befestigungselement 7 vollständig außerhalb der Durchgangsöffnung 11 angeordnet sind. Außerdem sind die Öffnung 8 und das Befestigungselement 7 in Fahrzeughochrichtung nach oben hin beziehungsweise entlang einer in Fahrzeughochrichtung von unten nach oben verlaufenden Blickrichtung hinter der Durchgangsöffnung 11 und hinter der Wandung 10 sowie hinter dem Verschlusselement 14 angeordnet.
  • Das Verschlusselement 14 greift in die Durchgangsöffnung 11 ein, wobei das Verschlusselement 14 die Durchgangsöffnung 11 entlang ihrer Durchdringrichtung durchdringt. Hierzu weist das Verschlusselement 14 einen die Durchgangsöffnung 11 durchdringenden und somit in die Durchgangsöffnung 11 eingreifenden Schaft 15 auf, an dessen außenumfangsseitiger Mantelfläche 16 mehrere, auch als Rastnasen bezeichnete Rastelemente 17 angeordnet sind. Die Rastelemente sind in Umfangsrichtung des Schafts 15 aufeinanderfolgend und voneinander beabstandet angeordnet, wobei es vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Rastelemente 17 in Umfangsrichtung des Schafts 15 gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Die Umfangsrichtung des Schafts 15 verläuft dabei um die Durchdringrichtung der Durchgangsöffnung 11. Das jeweilige Rastelement 17 hintergreift die Wandung 10, durch welche die Durchgangsöffnung 11 entlang ihrer um die Durchdringrichtung verlaufenden Umfangsrichtung vollständig umlaufend begrenzt sein kann. Dabei sind dadurch, dass das jeweilige Rastelement 18 die Wandung 10 hintergreift, der Schaft 15 und somit das Verschlusselement 14 mit der Wandung 10 verrastet und dadurch an der Wandung 10 gehalten.
  • Die Rastelemente 17 sind besonders gut aus 3 und 4 erkennbar. Das jeweilige Rastelement 17 weist mehrere, in Längsrichtung des Schafts 15 aufeinanderfolgende Stufen S auf, wobei die Längsrichtung des Schafts in 3 mit 18 bezeichnet ist und parallel zur Durchdringrichtung verläuft beziehungsweise mit der Durchdringrichtung zusammenfällt. Da der Schaft 15 zumindest in einem Längenbereich eine runde, insbesondere kreisrunde, außenumfangsseitige Form aufweist, ist die Längsrichtung des Schafts die axiale Richtung des Schafts. Der Schaft 15 und somit das Verschlusselement 14 sind mittels wenigstens einer der Stufen S des jeweiligen Rastelements 17 mit der Wandung 10 verrastet und dadurch an der Wandung 10 gehalten. Die Stufen S ermöglichen es, dass das Verschlusselement 14 über seinen Schaft 15 und die Rastelemente 17 an Wandungen mit unterschiedlichen Wanddicken einfach befestigt werden kann.
  • Besonders gut aus 4 ist erkennbar, dass das Verschlusselement 14 einen sich in axialer Richtung des Schafts 15 an den Schaft 15 anschließenden Kopfbereich 19 aufweist, welcher einen größeren Außenumfang, insbesondere einen größeren Außendurchmesser, als der Schaft 15 aufweist. Dabei ist der einfach auch als Kopf bezeichnete Kopfbereich 19 entlang einer parallel zu der Durchdringrichtung verlaufenden und zu dem Befestigungselement 7 hinweisenden Richtung direkt an der Wandung 10 abgestützt, sodass die Wandung 10 besonders gut verschlossen ist. Außerdem ist der Kopfbereich 19 auf einer dem Befestigungselement 7 abgewandten und vorliegend in Fahrzeughochrichtung nach unten weisenden Außenseite 20 der Wandung 10 angeordnet und dabei insbesondere entlang der zuvor genannten Richtung an der Wandung 10 direkt abgestützt.
  • Des Weiteren ist der Schaft 15 hohl, und die außenumfangsseitige Mantelfläche 16 des Schafts 15 ist durch mehrere, weitere Durchgangsöffnungen 21 durchdrungen, welche auch jeweils den Kopfbereich 19 durchdringen können. Die weiteren Durchgangsöffnungen 21 sind vorzugsweise in Umfangsrichtung de Schafts 15 aufeinanderfolgend und somit voneinander beabstandet und/oder gleichmäßig verteilt angeordnet. Da der Schaft 15 hohl ist und von den weiteren Durchgangsöffnungen 21 durchdrungen ist, können der Schaft 15 beziehungsweise das Verschlusselement 14 insgesamt auf einfache Weise elastisch verformt und dadurch beispielsweise an unterschiedliche Größen und/oder Formen von Durchgangsöffnungen angepasst werden.
  • 5 zeigt eine Verwendung des Verschlusselements 14 für die gemäß 5 rund ausgebildete Durchgangsöffnung 11. 6 zeigt eine Verwendung des Verschlusselements 14 für die gemäß 5 oval ausgebildete Durchgangsöffnung 11. Wie aus 5 und 6 erkennbar ist, ist beispielsweise das Verschlusselement 14 gemäß 6 gegenüber 5 elastisch verformt und hierdurch an die Durchgangsöffnung 11 beziehungsweise an deren ovale Form angepasst. Dadurch kann das Verschlusselement 14 für unterschiedliche Energiespeicher 2 beziehungsweise unterschiedliche Bauvarianten oder Fahrzeugderivate als Gleichteil verwendet werden.
  • Das Verschlusselement 14 ist somit flexibel für unterschiedliche Verbauprozesse und kann beispielsweise mit nur geringen Eindrückkräften, insbesondere in Fahrzeughochrichtung von unten nach oben, in die Durchgangsöffnung 11 eingedrückt werden. Außerdem ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Verschlusselement 14 einstückig ausgebildet und durch Spritzgießen, insbesondere durch Kunststoff-Spritzgießen, hergestellt ist. Dadurch können die Kosten des Verschlusselements 14 an sich besonders gering gehalten werden.

Claims (5)

  1. Befestigungsanordnung (1) eines zum Speichern von elektrischer Energie ausgebildeten Energiespeichers (2) als erstem Bauelement an einem Aufbau (3) als zweitem Bauelement eines Kraftwagens, bei welcher der Energiespeicher (2) mittels wenigstens eines Befestigungselements (7) an dem Aufbau (3) befestigt ist, wobei zumindest eine Wandung (10) eines der Bauelemente eine das Befestigungselement (7) zumindest teilweise überlappende Durchgangsöffnung (11) aufweist, welche mittels eines Verschlusselements (14) vollständig überdeckt und dadurch vollständig verschlossen ist, wobei das Verschlusselement (14) einen in die Durchgangsöffnung (11) eingreifenden, zumindest in einem Längenbereich eine kreisrunde, außenumfangsseitige Form aufweisenden, hohlen Schaft (15) aufweist, an dessen außenumfangsseitiger Mantelfläche (16) wenigstens ein Rastelement (17) angeordnet ist, mittels welchem der Schaft (15) und dadurch das Verschlusselement (14) mit der Wandung (10) verrastet und dadurch an der Wandung (10) gehalten sind, und wobei das Verschlusselement (14) einen sich an den Schaft (15) anschließenden und außerhalb der Durchgangsöffnung (11) angeordneten Kopfbereich (19) aufweist, welcher einen größeren Außenumfang als der Schaft (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelemente (17) mehrere, in Längsrichtung (18) des Schafts (15) aufeinanderfolgende Stufen (S) aufweist, wobei der Schaft (15) und dadurch das Verschlusselement (14) mittels wenigstens einer der Stufen (S) mit der Wandung (10) verrastet und dadurch an der Wandung (10) gehalten sind, wobei die außenumfangsseitige Mantelfläche (16) in radialer Richtung des Schafts (15) von weiteren Durchgangsöffnungen (21) des Schafts (15) durchdrungen ist, welche in Umfangsrichtung des Schafts (15) aufeinanderfolgend und somit voneinander beabstandet angeordnet sind und auch jeweils den Kopfbereich (19) durchdringen.
  2. Befestigungsanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (14) in die Durchgangsöffnung (11) eingreift.
  3. Befestigungsanordnung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (14) die die Durchgangsöffnung (11) begrenzende Wandung (10) hintergreift.
  4. Befestigungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (14) einstückig ausgebildet und/oder durch Spritzgießen hergestellt ist.
  5. Kraftwagen, mit wenigstens einer Befestigungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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