DE102020111924A1 - Fahrzeugbodenanordnung sowie Verfahren zum Bereitstellen einer Fahrzeugbodenanordnung - Google Patents

Fahrzeugbodenanordnung sowie Verfahren zum Bereitstellen einer Fahrzeugbodenanordnung Download PDF

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Juergen Leschhorn
Ronny Grosse
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugbodenanordnung (2) einer Hochvoltspeichereinrichtung an einer Tragstruktur (6) und einem Bodenblech (1) eines elektrisch betreibbaren Kraftwagens, bei welcher die wenigstens einen Querträger und/oder Längsträger (7) umfassende Tragstruktur (6) und das an der Tragstruktur (6) gehaltene Bodenblech (1) in Fahrzeughochrichtung (z) mit der Hochvoltspeichereinrichtung in Überdeckung angeordnet sind, wobei die Tragstruktur (6) an einer der Hochvoltspeichereinrichtung abgewandten und einem Innenraum des Kraftwagens zugewandten Seite des Bodenblechs (8) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugbodenanordnung einer Hochvoltspeichereinrichtung an einer Tragstruktur und einem Bodenblech eines elektrisch betreibbaren Kraftwagens sowie ein Verfahren zum Bereitstellen einer Fahrzeugbodenanordnung eines elektrisch betreibbaren Kraftwagens gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.
  • Aus der WO 2019/091643 A1 ist bereits ein Verfahren zum Integrieren eines Hochvoltspeichers, welcher zumindest ein Speichermodul aufweist, in einer Tragstruktur eines Kraftfahrzeugs bekannt. Bei dem Verfahren wird ein Gehäuseteil, welches eine Grundplatte und einen die Grundplatte umgebenden rahmenförmigen Rand aufweist, bereitgestellt und das zumindest eine Speichermodul an dem Gehäuseteil und/oder an der Tragstruktur angeordnet. Der Rand des Gehäuseteils wird unterhalb und an einer aus Trägern der Tragstruktur gebildeten Rahmenstruktur angeordnet. Das Gehäuseteil wird an der Tragstruktur unter Ausbildung eines Speichergehäuses für das zumindest eine Speichermodul befestigt, wobei ein Gehäuseinnenraum des Speichergehäuses durch ein die Rahmenstruktur in Richtung einer Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs abdeckendes Bodenteil der Tragstruktur, das Gehäuseteil und die Rahmenstruktur begrenzt wird. Die Tragstruktur des Kraftfahrzeugs ist insbesondere als Karosserieunterbau beziehungsweise Karosserieboden einer Karosserie des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Die die Rahmenstruktur bildenden Träger sind insbesondere zwei sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Längsträger beziehungsweise Schweller, ein sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckender Frontquerträger und ein sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckender Heckquerträger. Die Rahmenstruktur ist dabei von dem Bodenteil beziehungsweise Bodenblech bedeckt, sodass das Bodenteil somit in Fahrzeughochrichtung über der Rahmenstruktur angeordnet ist, insbesondere auf der Rahmenstruktur aufliegt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fahrzeugbodenanordnung einer Hochvoltspeichereinrichtung an einer Tragstruktur und einem Bodenblech eines elektrisch betreibbaren Kraftwagens sowie ein Verfahren zum Bereitstellen einer Fahrzeugbodenanordnung eines elektrisch betreibbaren Kraftwagens zu schaffen, welche einen möglichst großen Bauraum für die Hochvoltspeichereinrichtung ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Fahrzeugbodenanordnung einer Hochvoltspeichereinrichtung an einer Tragstruktur und einem Bodenblech eines elektrisch betreibbaren Kraftwagens sowie durch ein Verfahren zum Bereitstellen einer Fahrzeugbodenanordnung eines elektrisch betreibbaren Kraftwagens mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Fahrzeugbodenanordnung einer Hochvoltspeichereinrichtung an einer Tragstruktur und einem Bodenblech eines elektrisch betreibbaren Kraftwagens, bei welcher die wenigstens einen Querträger und/oder Längsträger umfassende Tragstruktur und das an der Tragstruktur gehaltene Bodenblech in Fahrzeughochrichtung mit der Hochvoltspeichereinrichtung in Überdeckung angeordnet sind. Das bedeutet, dass die Hochvoltspeichereinrichtung durch das Bodenblech und die Tragstruktur zu einem Innenraum des Kraftwagens hin kaschiert ist, wodurch die Hochvoltspeichereinrichtung besonders vorteilhaft vor Beschädigungen geschützt werden kann. Mittels der Hochvoltspeichereinrichtung ist elektrische Energie zum Betreiben, insbesondere zum Antreiben des elektrisch betreibbaren Kraftwagens bereitstellbar. Um eine Fahrzeugbodenanordnung zu schaffen, bei welcher der Hochvoltspeichereinrichtung besonders viel Bauraum zur Verfügung steht, sowie die Tragstruktur besonders gut vor Korrosion geschützt ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Tragstruktur an einer der Hochvoltspeichereinrichtung abgewandten und einem Innenraum des Kraftwagens zugewandten Seite des Bodenblechs angeordnet ist. Das bedeutet, dass das Bodenblech zwischen der Tragstruktur und der Hochvoltspeichereinrichtung angeordnet ist. Hierdurch kann zur Vermeidung von Korrosion ein Abdichten und Konservieren der Tragstruktur unterbleiben. Aufgrund der Anordnung der Tragstruktur an der der Hochvoltspeichereinrichtung abgewandten Seite des Bodenblechs kann das Bodenblech besonders glatt beziehungsweise besonders eben bereitgestellt werden. Das besonders ebene Bereitstellen des Bodenblechs ermöglicht, dass in der Hochvoltspeichereinrichtung besonders viele Batteriezellen angeordnet werden können. Bei der Anordnung der Tragstruktur an der der Hochvoltspeicheranordnung abgewandten Seite des Bodenblechs besteht darüber hinaus eine besonders geringe Korrosionsgefahr für die Tragstruktur, da die Tragstruktur in Fahrzeughochrichtung nach unten durch das Bodenblech abgedeckt ist. Hierdurch ist eine Gefahr einer Beaufschlagung der Tragstruktur mit einer Flüssigkeit besonders gering. Die Tragstruktur dient insbesondere einer Steifigkeit und/oder Festigkeit eines Fahrzeugbodens des Kraftwagens. Im Gegensatz zu einem Kraftwagen mit einem Verbrennungsmotor sind bei dem elektrisch betreibbaren Kraftwagen ein Getriebe sowie Kraftstoffleitungen an der Unterseite des Bodenblechs nicht vorzusehen, sodass die Tragstruktur, an welcher bei einem Kraftwagen mit Verbrennungsmotor das Getriebe und/oder die Kraftstoffleitungen zu halten wären, bei dem elektrisch betreibbaren Kraftwagen an der dem Innenraum zugewandten Seite des Bodenblechs angeordnet werden kann. Die Fahrzeugbodenanordnung ist aufgrund des besonders vorteilhaften Korrosionsschutzes bei der Anordnung der Tragstruktur in Fahrzeughochrichtung oberhalb des Bodenblechs besonders langlebig, wobei die Fahrzeugbodenanordnung das Vorsehen einer Hochvoltspeichereinrichtung mit einer besonders hohen Ladekapazität bei einem besonders geringen Bauraumbedarf ermöglicht.
  • Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Tragstruktur von dem Bodenblech in Fahrzeughochrichtung vollständig nach unten hin überdeckt ist. Hierdurch kann ein besonders umfangreicher Korrosionsschutz der Tragstruktur erreicht werden. Die Tragstruktur wird somit über ihre gesamte Erstreckung in Fahrzeugquerrichtung und in Fahrzeuglängsrichtung mittels des Bodenblechs in Fahrzeughochrichtung nach unten überdeckt und somit vor Flüssigkeit und Verschmutzungen in Fahrzeughochrichtung von unten besonders vorteilhaft geschützt.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Bodenblech in einem ersten Bereich eine erste Dicke aufweist und in einem an den ersten Bereich anschließenden zweiten Bereich eine im Vergleich zur ersten Dicke kleinere zweite Dicke aufweist. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Bodenblech wenigstens ein Bodenblechelement und einen Mitteltunnel umfasst, welcher den ersten Bereich mit der ersten Dicke und den an den ersten Bereich anschließenden zweiten Bereich mit der im Vergleich zur ersten Dicke kleinere zweite Dicke aufweist. Das bedeutet, dass das Bodenblech insbesondere mehrteilig ausgeführt ist. Dabei umfasst das Bodenblech insbesondere zwei Bodenblechelemente, welche jeweils an gegenüberliegenden Seiten des Mitteltunnels mit dem Mitteltunnel verbunden sind. Dabei sind die Bodenblechelemente insbesondere in Fahrzeugquerrichtung seitlich neben dem Mitteltunnel angeordnet. Eine jeweilige Kontaktkante der Bodenblechelemente mit dem Mitteltunnel kann mittels eines Kunststoffs, insbesondere mittels Polyvinylchlorid abgedichtet sein. Hierbei kann die jeweilige Kontaktkante über eine Polyvinylchlorid-Naht abgedichtet sein. Der Mitteltunnel weist für eine besonders hohe Stabilität im ersten Bereich eine lokale Aufdickung auf. Das Bodenblech ist somit im ersten Bereich des Mitteltunnels aufgrund der ersten Dicke lokal verstärkt, wodurch eine besonders hohe Stabilität des Mitteltunnels und insbesondere des Bodenblechs erzielt werden kann. Das Bodenblech beziehungsweise der Mitteltunnel mit der lokalen Aufdickung können insbesondere durch Umformen einer maßgeschneiderten Platine, welche auch als Tailored Blank bezeichnet wird, bereitgestellt werden. Das Bodenblech kann somit besonders vorteilhaft zu einer Steifigkeit und Stabilität der Fahrzeugbodenanordnung beitragen.
  • Es hat sich in diesem Zusammenhang als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der erste Bereich des Mitteltunnels in Fahrzeuglängsrichtung an den zweiten Bereich anschließt. Das bedeutet, dass die beiden Bereiche unterschiedlicher Dicke in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnet sind. Insbesondere können an den ersten Bereich in Fahrzeuglängsrichtung sowohl nach vorne als auch nach hinten jeweils ein zweiter Bereich mit einer im Vergleich zur ersten Dicke des ersten Bereichs geringeren zweiten Dicke anschließen. Somit ist das Bodenblech, insbesondere der Mitteltunnel in Fahrzeuglängsrichtung vor und hinter dem ersten Bereich dünner als in dem ersten Bereich ausgeführt. Folglich wird das Bodenblech, insbesondere der Mitteltunnel des Bodenblechs mit einer entlang der Fahrzeuglängsrichtung variierenden Dicke bereitgestellt, wodurch eine besonders hohe Stabilität des Mitteltunnels und damit des Bodenblechs erzielt werden kann.
  • Es hat sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Bodenblech an der Tragstruktur anliegt. Hierbei kann das Bodenblech insbesondere an der Tragstruktur befestigt sein.
  • Durch das Anliegen des Bodenblechs an der Tragstruktur kann die Fahrzeugbodenanordnung mit einer besonders geringen Höhe in Fahrzeughochrichtung und somit mit einer besonders kompakten Ausgestaltung bereitgestellt werden.
  • Es hat sich als weiterhin vorteilhaft gezeigt, wenn die Tragstruktur wenigstens ein Blechprofil umfasst. Hierbei kann das wenigstens eine Blechprofil den Querträger und/oder den Längsträger bereitstellen. Das Blechprofil stellt eine besonders hohe Steifigkeit und Festigkeit der Tragstruktur bei einem besonders geringen Gewicht der Tragstruktur bereit. Somit ermöglicht das wenigstens eine Blechprofil der Tragstruktur eine Leichtbauweise der Fahrzeugbodenanordnung bei einer besonders hohen Stabilität der Fahrzeugbodenanordnung.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen einer Fahrzeugbodenanordnung eines elektrisch betreibbaren Kraftwagens, bei welchem eine wenigstens einen Querträger und/oder Längsträger umfassende Tragstruktur und ein an der Tragstruktur gehaltenes Bodenblech in Fahrzeughochrichtung mit einer Hochvoltspeichereinrichtung in Überdeckung angeordnet werden. Das bedeutet, dass die Hochvoltspeichereinrichtung, das Bodenblech und die Tragstruktur in einer Schichtbauweise übereinander gestapelt angeordnet werden, um die Fahrzeugbodenanordnung bereitzustellen. Die Tragstruktur stellt eine besonders hohe Stabilität und Steifigkeit der Fahrzeugbodenanordnung sicher. Das Bodenblech ermöglicht ein Abdecken der Hochvoltspeichereinrichtung zu einem Innenraum des Kraftwagens hin. Das Bodenblech ist insbesondere mehrteilig ausgeführt und umfasst einen Mitteltunnel sowie wenigstens ein Bodenblechelement, insbesondere wenigstens zwei Bodenblechelemente, welche in Fahrzeugquerrichtung seitlich an den Mitteltunnel anschließen. Um eine besonders kompakte Bauweise der Fahrzeugbodenanordnung sowie eine besonders geringe Beschädigungsgefahr der Tragstruktur zu ermöglichen, ist es bei dem Verfahren erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Tragstruktur an einer der Hochvoltspeichereinrichtung abgewandten und einem Innenraum des Kraftwagens zugewandten Seite des Bodenblechs angeordnet wird. Das bedeutet, dass die Tragstruktur und das Bodenblech in Fahrzeughochrichtung in Überdeckung mit der Hochvoltspeichereinrichtung angeordnet werden, wobei das Bodenblech in Fahrzeughochrichtung die Hochvoltspeichereinrichtung nach oben und die Tragstruktur nach unten überdeckt. Mittels des Bodenblechs kann somit die Tragstruktur vor einem Flüssigkeitsauftrag von in Fahrzeughochrichtung unten geschützt sein, wodurch eine Korrosionsgefahr für die Tragstruktur besonders gering gehalten werden kann. Ein Beschichten der Tragstruktur mit einem Kunststoff, insbesondere Polyvinylchlorid, für einen Korrosionsschutz kann somit entfallen oder es können lediglich besonders wenige beziehungsweise besonders kurze Polyvinylchlorid-Nähte vorzusehen sein. Darüber hinaus kann das Bodenblech besonders eben gebildet werden, wodurch besonders viele Batteriezellen in einem Gehäuse der Hochvoltspeichereinrichtung angeordnet werden können, wodurch die Hochvoltspeichereinrichtung bei einem besonders geringen Bauraumbedarf eine besonders hohe Speicherkapazität aufweisen kann. Folglich ermöglicht das Verfahren ein Bereitstellen einer in Fahrzeughochrichtung besonders kompakten Fahrzeugbodenanordnung.
  • Es hat sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Bodenblech mit einem ersten Bereich mit einer ersten Dicke und mit einem an den ersten Bereich anschließenden zweiten Bereich mit einer im Vergleich zur ersten Dicke kleineren zweiten Dicke bereitgestellt wird. Hierbei ist es insbesondere vorgesehen, dass der erste Bereich in Fahrzeuglängsrichtung an den zweiten Bereich nach vorne oder nach hinten anschließt, wodurch das Bodenblech eine besonders große Stabilität aufweist. Das Bodenblech kann insbesondere mit mehreren ersten und/oder mehreren zweiten Bereichen bereitgestellt werden, wobei über die jeweiligen unterschiedlichen Dicken der Bereiche das Bodenblech präzise durch das lokale Aufdicken stabilisiert werden kann. Hierdurch ist das Bodenblech mit einer besonders hohen Stabilität bereitstellbar. Bei der mehrteiligen Ausgestaltung des Bodenblechs kann insbesondere der Mitteltunnel des Bodenblechs sowohl den wenigstens einen ersten Bereich mit der ersten Dicke, als auch den wenigstens einen zweiten Bereich mit der zweiten Dicke aufweisen.
  • In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn eine maßgeschneiderte Platine zu dem die Bereiche unterschiedlicher Dicke aufweisenden Bodenblech, insbesondere dem Mitteltunnel umgeformt wird. Bei der maßgeschneiderten Platine handelt es sich um ein sogenanntes Tailored Blank. Diese maßgeschneiderte Platine kann für die Maßschneiderung gewalzt, insbesondere kalt gewalzt, und/oder geschweißt werden. Anschließend wird die maßgeschneiderte Platine zu dem Bodenblech, insbesondere dem Mitteltunnel umgeformt, wodurch in dem Bodenblech beziehungsweise dem Mitteltunnel aufgrund der Maßschneiderung der Platine der wenigstens eine erste Bereich und der wenigstens eine zweite Bereich in den jeweiligen unterschiedlichen Dicken bereitgestellt werden. Das Umformen der maßgeschneiderten Platine zu dem Bodenblech ermöglicht ein besonders einfaches und präzises Vorgeben der jeweiligen Bereiche unterschiedlicher Dicke bei der Herstellung des Bodenblechs.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Tragstruktur mit dem Bodenblech verschweißt wird. Über das Verschweißen sind die Tragstruktur und das Bodenblech stoffschlüssig und somit besonders sicher miteinander verbunden. Das Verschweißen ermöglicht somit eine besonders stabile und sichere Befestigung des Bodenblechs an der Tragstruktur. Hierdurch kann im Rahmen des Verfahrens die Fahrzeugbodenanordnung mit einer besonders hohen Stabilität bereitgestellt werden.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. 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.
  • Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Draufsicht einer Unterseite eines Bodenblechs einer Fahrzeugbodenanordnung;
    • 2 eine schematische Draufsicht einer Oberseite des Bodenblechs der Fahrzeugbodenanordnung eines elektrisch betreibbaren Kraftwagens mit einer an dem Bodenblech anliegenden Tragstruktur, welche an einer einem Innenraum des Kraftwagens zugewandten Seite des Bodenblechs an dem Bodenblech anliegt; und
    • 3 eine schematische Draufsicht der Unterseite des Bodenblechs der Fahrzeugbodenanordnung mit einem gekennzeichneten ersten Bereich des Bodenblechs, in welchem das Bodenblech eine größere Dicke aufweist als in einem an den ersten Bereich anschließenden zweiten Bereich des Bodenblechs.
  • In 1 ist ein Bodenblech 1 einer Fahrzeugbodenanordnung 2 eines Kraftwagens mit seiner Unterseite 3 gezeigt. Das Bodenblech 1 ist mit seiner Unterseite 3 an eine in den Figuren nicht gezeigte Hochvoltspeichereinrichtung der Fahrzeugbodenanordnung 2 anlegbar, wodurch das Bodenblech 1 die Hochvoltspeichereinrichtung in Fahrzeughochrichtung z des Kraftwagens nach oben und somit zu einem Innenraum des Kraftwagens hin überdeckt. Die Hochvoltspeichereinrichtung ist dazu eingerichtet elektrische Energie für eine elektrische Antriebseinrichtung des Kraftwagens bereitzustellen, mittels welcher der Kraftwagen antreibbar beziehungsweise betreibbar ist. Mittels des Bodenblechs 1 kann somit die Hochvoltspeichereinrichtung zum Innenraum des Kraftwagens hin kaschiert werden, um die Hochvoltspeichereinrichtung zu schützen.
  • Das Bodenblech 1 ist vorliegend dreiteilig ausgeführt und umfasst einen Mitteltunnel 9 sowie zwei jeweils auf gegenüberliegenden Seiten des Mitteltunnels 9 in Fahrzeugquerrichtung y neben dem Mitteltunnel 9 angeordnete Bodenblechelemente 10. Die Bodenblechelemente 10 sind jeweils dicht mit dem Mitteltunnel 9 verbunden. Für die dichte Verbindung der Bodenblechelemente 10 mit dem Mitteltunnel 9 können die Bodenblechelemente 10 jeweils über eine Polyvinylchlorid-Naht gegen den Mitteltunnel 9 abgedichtet sein. Um das Bodenblech 1 mit einer besonders hohen Stabilität bereitzustellen, ist es vorgesehen, dass das Bodenblech 1 in einem ersten Bereich 4 eine erste Dicke aufweist und in einem an den ersten Bereich 4 in Fahrzeuglängsrichtung x anschließenden zweiten Bereich 5 eine im Vergleich zur ersten Dicke kleinere zweite Dicke aufweist. Somit ist das Bodenblech 1 im ersten Bereich 4 dicker ausgebildet als im zweiten Bereich 5. Folglich weist das Bodenblech 1 lokal in dem ersten Bereich 4 eine Aufdickung auf. Aufgrund der Aufdickung weist das Bodenblech 1 eine besonders hohe Stabilität auf. Vorliegend weißt der Mitteltunnel 9 des Bodenblechs 1 sowohl den ersten Bereich 4 als auch den zweiten Bereich 5 auf.
  • Die lokale Aufdickung des Bodenblechs 1 kann bereitgestellt werden, indem das Bodenblech 1 durch Umformen einer maßgeschneiderten Platine, welche auch als Tailored Blank bezeichnet wird, bereitgestellt wird. Das Bodenblech 1, insbesondere der Mitteltunnel 9 kann somit über ein so genanntes Tailor Rolled Blank oder ein Tailor Welded Blank mit den Bereichen unterschiedlicher Dicke ausgebildet werden. In 1 ist eine lokale Verdickung des Mitteltunnels 9 entlang der Fahrzeuglängsrichtung x mittels eines separaten Verstärkungselements 11 dargestellt. Mittels des Verstärkungselements 11 ist in dem ersten Bereich 4 die erste Dicke des Bodenblechs 1 bereitstellbar. Hierbei ist das Verstärkungselement 11 insbesondere an der Unterseite 3 des Mitteltunnels 9 an den Mitteltunnel 9 angelegt. Über das Verstärkungselement 11 ist somit das Bodenblech 1 lokal versteifbar.
  • In 2 ist das Bodenblech 1 in einer Draufsicht in Fahrzeughochrichtung von oben gezeigt. Hierbei kann eine Tragstruktur 6 der Fahrzeugbodenanordnung 2 erkannt werden, welche an der der Hochvoltspeichereinrichtung abgewandten Oberseite 8 des Bodenblechs 1 angeordnet ist. Vorliegend umfasst die Tragstruktur 6 mehrere Längsträger 7, welche sich mit ihrer Längserstreckungsrichtung entlang der Fahrzeuglängsrichtung x erstrecken. Die Längsträger 7 sind vorliegend als Blechprofile ausgebildet und liegen an der Oberseite 8 des Bodenblechs 1 an. Insbesondere sind die Längsträger 7 der Tragstruktur 6 mit der Oberseite 8 des Bodenblechs 1 verschweißt. Vorliegend ist die Tragstruktur 6 von dem Bodenblech 1 vollständig in Fahrzeughochrichtung z nach unten überdeckt. Ein direkter Kontakt der Tragstruktur 6 mit der Hochvoltspeichereinrichtung kann über eine gesamte Erstreckung der Tragstruktur 6 sichergestellt werden. Aufgrund der Anordnung der Tragstruktur 6 an der der Hochvoltspeichereinrichtung abgewandten Oberseite 8 des Bodenblechs 1 kann die Unterseite 3 des Bodenblechs 1 besonders eben ausgebildet werden. Infolgedessen steht besonders viel Bauraum der Fahrzeugbodenanordnung 2 für Batteriezellen der Hochvoltspeichereinrichtung zur Verfügung.
  • In 3 ist die Unterseite 3 des Bodenblechs 1 in einer weiteren Draufsicht gezeigt, in welcher der erste Bereich 4, in welchem der Mitteltunnel 9 eine größere Dicke aufweist als in dem zweiten Bereich 5, als ebene Platte ausgebildet ist. Der erste, verdickte Bereich 4 des Mitteltunnels 9 ermöglicht, dass ein Vorsehen von zusätzlichen, separat ausgebildeten Verstärkungselementen an dem Bodenblech 1 zum Verstärken des Bodenblechs 1 entfallen kann.
  • Der beschriebenen Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass ein Mittelboden einer Karosseriestruktur für den elektrisch betreibbaren Kraftwagen derart zu gestalten ist, dass die Hochvoltspeichereinrichtung mit den darin liegenden Batteriezellen mit möglichst geringer Auswirkung in Fahrzeughochrichtung z auf eine Fahrzeughöhe, Innenraumgeometrie oder Bodenfreiheit im Innenraum des Kraftwagens untergebracht werden kann. In konventionellen Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor befinden sich unter dem Bodenblech 1 Längsstrukturen, welche neben Steifigkeits- und Festigkeitsfunktionen auch eine Anbindung eines Getriebes ermöglichen und dazu eingerichtet sind, Leitungen wie eine Kraftstoffleitung im Unterflur vor mechanischer Einwirkung zu schützen. Diese in Fahrzeughochrichtung z unter dem Bodenblech 1 liegenden Längsstrukturen, welche insbesondere als Profile ausgebildet sein können, stellen eine Störkontur für die Hochvoltspeichereinrichtung dar, weshalb bei dieser konventionellen Fahrzeugbodenanordnung ein gegebener Bauraum nicht optimal für eine Zellbefüllung der Hochvoltspeichereinrichtung mit Batteriezellen genutzt werden kann. Für einen Korrosionsschutz beziehungsweise für eine Abdichtung der Profile der Längsstrukturen erforderliche Polyvinylchloridnähte schränken den für die Zellbefüllung zur Verfügung stehenden Bauraum der Hochvoltspeichereinrichtung weiter ein. Dies gilt ebenfalls für Verschlussstopfen, welche für Aufnahmelöcher oder Prozesslöcher in einem Lackierprozess angewendet werden.
  • Bei einem elektrisch betreibbaren Kraftwagen kann das in Fahrzeughochrichtung z unter dem Bodenblech 1 anzubindende Getriebe entfallen und Kraftstoffleitungen können im Vergleich zu einem konventionellen Kraftfahrzeug entfallen. Somit kann bei dem die Fahrzeugbodenanordnung 2 aufweisenden elektrisch betreibbaren Kraftwagen für die Unterbringung der Hochvoltspeichereinrichtung ein glatter und möglichst weit oben liegender Karosserieboden dargestellt werden, in dem die Tragstruktur 6 durch deren Anordnung in Fahrzeughochrichtung z oberhalb des Bodenblechs 1 in den Innenraum des Kraftwagens verlagert wird. Dies hat den Vorteil, dass ein Korrosionsschutz, wie beispielsweise durch Polyvinylchlorid, entfallen kann oder für den Korrosionsschutz vorzusehende Polyvinylchloridnähte besonders kurz vorgesehen werden können und/oder über besonders wenig Fläche ausgebildet werden können, insbesondere für einen Unterbodenschutz, wodurch eine Maßkette der Fahrzeugbodenanordnung 2 in Fahrzeughochrichtung z besonders entspannt ist. Bei der beschriebenen Fahrzeugbodenanordnung 2 ist das Bodenblech 1 besonders eben ausgebildet. Darüber hinaus umfasst die Tragstruktur 6 wenigstens einen Motorlängsträger und/oder eine Tunnelkonsole, welche im Innenraum des Kraftwagens und somit an der dem Innenraum zugewandten Oberseite 8 des Bodenblechs 1 mit dem Bodenblech 1 verschweißt sind. Eine zusätzliche Abdichtung und Konservierung der Tragstruktur 6 kann entfallen oder durch eine besonders dünne Beschichtung bereitgestellt werden. Der Mitteltunnel 9 des Bodenblechs 1 ist durch Blechaufdickung mittels Tailored Blank und Entfall einer Tunnelquerspange besonders vorteilhaft verstärkt.
  • Insgesamt zeigt die Erfindung, wie für den elektrisch betreibbaren Kraftwagen das Bodenblech 1 mit Strukturverläufen im Innenraum bereitgestellt werden kann.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Bodenblech
    2
    Fahrzeugbodenanordnung
    3
    Unterseite
    4
    erster Bereich
    5
    zweiter Bereich
    6
    Tragstruktur
    7
    Längsträger
    8
    Oberseite
    9
    Mitteltunnel
    10
    Bodenblechelement
    11
    Verstärkungselement
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2019/091643 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Fahrzeugbodenanordnung (2) einer Hochvoltspeichereinrichtung an einer Tragstruktur (6) und einem Bodenblech (1) eines elektrisch betreibbaren Kraftwagens, bei welcher die wenigstens einen Querträger und/oder Längsträger (7) umfassende Tragstruktur (6) und das an der Tragstruktur (6) gehaltene Bodenblech (1) in Fahrzeughochrichtung (z) mit der Hochvoltspeichereinrichtung in Überdeckung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (6) an einer der Hochvoltspeichereinrichtung abgewandten und einem Innenraum des Kraftwagens zugewandten Seite des Bodenblechs (8) angeordnet ist.
  2. Fahrzeugbodenanordnung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (6) von dem Bodenblech (1) in Fahrzeughochrichtung (z) vollständig nach unten hin überdeckt ist.
  3. Fahrzeugbodenanordnung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenblech (1) in einem ersten Bereich (4) eine erste Dicke aufweist und in einem an den ersten Bereich (4) anschließenden zweiten Bereich (5) eine im Vergleich zur ersten Dicke kleinere zweite Dicke aufweist.
  4. Fahrzeugbodenanordnung (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich (4) in Fahrzeuglängsrichtung (x) an den zweiten Bereich (5) anschließt.
  5. Fahrzeugbodenanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenblech (1) an der Tragstruktur (6) anliegt.
  6. Fahrzeugbodenanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (6) wenigstens ein Blechprofil umfasst.
  7. Verfahren zum Bereitstellen einer Fahrzeugbodenanordnung (2) eines elektrisch betreibbaren Kraftwagens, bei welchem eine wenigstens einen Querträger und/oder Längsträger (7) umfassende Tragstruktur (6) und ein an der Tragstruktur (6) gehaltenes Bodenblech (1) in Fahrzeughochrichtung (z) mit einer Hochvoltspeichereinrichtung in Überdeckung angeordnet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (6) an einer der Hochvoltspeichereinrichtung abgewandten und einem Innenraum des Kraftwagens zugewandten Seite (8) des Bodenblechs (1) angeordnet wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenblech (1) mit einem ersten Bereich (4) mit einer ersten Dicke und mit einem an den ersten Bereich (4) anschließenden zweiten Bereich (5) mit einer im Vergleich zur ersten Dicke kleineren zweiten Dicke bereitgestellt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine maßgeschneiderte Platine zu dem die Bereiche unterschiedlicher Dicke aufweisenden Bodenblech (1) umgeformt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (6) mit dem Bodenblech (1) verschweißt wird.
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