DE102021100673A1

DE102021100673A1 - Energy storage floor assembly for an electrically driven motor vehicle

Info

Publication number: DE102021100673A1
Application number: DE102021100673.2A
Authority: DE
Inventors: Andreas Wolf; Jan Danneberg; Johannes Bergmaier; Juergen Leschhorn; Thomas Antesberger; Tobias Schmieg
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2021-01-14
Filing date: 2021-01-14
Publication date: 2022-07-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Energiespeicher-Bodengruppe für einen elektrisch antreibbaren Kraftwagen, mit einer elektrischen Energiespeichereinrichtung (19), welche in einem mehrteiligen Speichergehäuse (17) aufgenommen und unterseitig einer einen Fahrzeugboden (6) umfassenden Bodengruppe (Fahrzeugboden 6) des Kraftwagens angeordnet ist.Um eine Energiespeicher-Bodengruppe sowie ein Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen, welche einerseits eine gewichtsgünstige Energiespeicher-Bodengruppe ermöglichen, welche andererseits jedoch fertigungstechnisch einfach gestaltet werden kann, ist die Bodengruppe (Fahrzeugboden 6) als Gehäuseteil des Speichergehäuses (17) ausgebildet, welche mit wenigstens einem weiteren Gehäuseteil (16) des Speichergehäuses (17) über wenigstens eine Butylkautschuk-Dichtung (26) gasdicht verbunden ist.The invention relates to an energy storage floor assembly for an electrically drivable motor vehicle, with an electrical energy storage device (19) which is accommodated in a multi-part storage housing (17) and is arranged underneath an floor assembly (vehicle floor 6) of the motor vehicle that includes a vehicle floor (6). to create an energy storage floor assembly and a method for its production, which on the one hand enable a low-weight energy storage floor assembly, which on the other hand can be designed simply in terms of production technology, the floor assembly (vehicle floor 6) is designed as a housing part of the storage housing (17), which is equipped with at least a further housing part (16) of the accumulator housing (17) via at least one butyl rubber seal (26) in a gas-tight manner.

Description

Die Erfindung betrifft eine Energiespeicher-Bodengruppe für einen elektrisch antreibbaren Kraftwagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Energiespeicher-Bodengruppe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5.The invention relates to an energy storage floor assembly for an electrically driven motor vehicle according to the preamble of patent claim 1. The invention also relates to a method for producing such an energy storage floor assembly according to the preamble of patent claim 5.

Aus der EP 2 468 609 A2 ist bereits eine Energiespeicher-Bodengruppe bekannt, bei welcher ein Fahrzeugboden der Bodengruppe seitlich durch jeweilige Seitenschweller begrenzt und durch Längs- und/oder Querträger ausgesteift ist. Eine Energiespeichereinrichtung, welche zur Versorgung des elektrischen Antriebs des Kraftwagens mit elektrischer Energie dient, ist dabei in einem eine Oberschale und eine Unterschale aufweisenden Speichergehäuse aufgenommen. Die beiden Schalen sind dabei über eine Flanschverbindung miteinander verbunden, welche sich umlaufend in einer Ebene erstreckt. Im Bereich dieser Flanschverbindung ist das Speichergehäuse über eine Mehrzahl jeweiliger Schraubverbindungen im Bereich der Seitenschweller und gegebenenfalls auch im Bereich weiterer Querträger unterseitig des Fahrzeugbodens der Bodengruppe in einer Unterflor-Anordnung befestigt.From the EP 2 468 609 A2 an energy storage floor assembly is already known in which a vehicle floor of the floor assembly is delimited laterally by respective side skirts and is reinforced by longitudinal and/or cross members. An energy storage device, which is used to supply the electric drive of the motor vehicle with electrical energy, is accommodated in a storage housing having an upper shell and a lower shell. The two shells are connected to one another via a flange connection, which extends circumferentially in one plane. In the area of this flange connection, the accumulator housing is fastened in an underfloor arrangement via a plurality of respective screw connections in the area of the side skirts and possibly also in the area of further cross members under the vehicle floor of the floor assembly.

Derartige Speichergehäuse bestehend aus Oberschale und Unterschale werden üblicherweise in einer separaten Energiespeicherfertigung hergestellt. Hierbei kommen üblicherweise im Bereich der Flanschverbindung zwischen Ober- und Unterschale aufgebrachte Dispersionskleber zum Einsatz, welche eine gasdichte Dichtung des Speichergehäuses ausbilden.Storage housings of this type consisting of an upper shell and lower shell are usually produced in a separate energy storage production facility. In this case, dispersion adhesives applied in the area of the flange connection between the upper and lower shell are usually used, which form a gas-tight seal of the accumulator housing.

Nachteilig bei derartigen Speichergehäusen ist es jedoch, dass diese ein relativ hohes Fahrzeuggewicht bedingen.A disadvantage of such accumulator housings, however, is that they require a relatively high vehicle weight.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Energiespeicher-Bodengruppe sowie ein Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen, welche einerseits eine gewichtsgünstige Energiespeicher-Bodengruppe ermöglichen, welche andererseits jedoch fertigungstechnisch einfach gestaltet werden kann.The object of the present invention is to create an energy storage floor assembly and a method for its manufacture, which on the one hand enable a low-weight energy storage floor assembly, which on the other hand can be designed simply in terms of production technology.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Energiespeicher-Bodengruppe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit günstigen Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.According to the invention, this object is achieved by an energy storage floor assembly having the features of patent claim 1 . Advantageous configurations with favorable developments of the invention are the subject matter of the dependent patent claims.

Die erfindungsgemäße Energiespeicher-Bodengruppe umfasst eine elektrische Energiespeichereinrichtung zur Versorgung des elektrischen Antriebs des Kraftwagens mit elektrischer Energie, wobei die Energiespeichereinrichtung in einem mehrteiligen Speichergehäuse aufgenommen und unterseitig einer einen Fahrzeugboden umfassenden Bodengruppe des Kraftwagens angeordnet ist. Um hierbei einerseits eine besonders gewichtsgünstige Energiespeicher-Bodengruppe zu schaffen, welche andererseits besonders einfach hergestellt werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Bodengruppe als Gehäuseteil des Speichergehäuses ausgebildet ist, welche mit wenigstens einem weiteren Gehäuseteil des Speichergehäuses über wenigstens eine Butylkautschuk-Dichtung gasdicht verbunden ist. Erfindungsgemäß ist es demzufolge vorgesehen, die Bodengruppe der Kraftwagenkarosserie als Gehäuseteil, insbesondere als Gehäuseoberteil, des Speichergehäuses heranzuziehen, wodurch sich der besondere Vorteil einer gewichtsgünstigen Energiespeicher-Bodengruppe ergibt. Das Heranziehen der karosserieseitigen Bodengruppe als Gehäuseteil kann nämlich auf ein bislang erforderliches separates Gehäuseoberteil verzichtet werden. Dies stellt eine entsprechende Materialeinsparung beziehungsweise Doppelnutzung der Bodengruppe der Kraftwagenkarosserie dar, was nicht nur zu den beschriebenen Effekten der Gewichtseinsparung führt, sondern außerdem Kosten spart. Da durch die Bodengruppe wenigstens ein Gehäuseteil, insbesondere das Gehäuseoberteil, als Bauteil des Speichergehäuses ausgebildet ist, bedingt dies andererseits jedoch einen andersartigen Zusammenbau mit wenigstens einem weiteren, insbesondere karosseriefernen beziehungsweise nicht zur Fahrzeugkarosserie gehörenden, weiteren Gehäuseteil. Da die Verbindung des wenigstens einen weiteren Gehäuseteils mit der Bodengruppe insbesondere in Rahmen einer Endmontage des Kraftwagens, nämlich bei der sogenannten Hochzeit des Fahrwerks, des Antriebs und der Energiespeichereinrichtung mit der Kraftwagenkarosserie, erfolgen soll, ist die wenigstens eine Butylkautschuk-Dichtung zwischen der Bodengruppe und dem Gehäuseteil erforderlich, um verfahrenstechnisch eine zuverlässige und gasdichte beziehungsweise wasserdichte Abdichtung zwischen den beiden Gehäuseteilen des Speichergehäuses, nämlich der Bodengruppe einerseits und des weiteren Gehäuseteils andererseits, zu erreichen. Hierbei ist insbesondere zu berücksichtigen, dass das Applizieren der Butylkautschuk-Dichtung gegebenenfalls einige Minuten erfordert, sodass durch den beschriebenen Werkstoff auf zuverlässige Weise sichergestellt ist, dass im Anschluss daran eine zuverlässige Abdichtung der beteiligten Gehäuseteile erfolgen kann. Insbesondere ist es dabei von Vorteil, dass derartige Butylkautschuk-Dichtungen ein besonders gutes Haftungsvermögen aufweisen und nicht aushärten. Somit kann auch nach mehreren Minuten oder noch längerer Zeit eine sichere und zuverlässige Dichtung zwischen den Gehäuseteilen, nämlich der Bodengruppe einerseits und dem rohbaufremden Gehäuseteil andererseits, erreicht werden. Zudem sind derartige Butylkautschuk-Dichtungen geeignet, relativ große Toleranzen auszugleichen, was gerade bei dem Einsatz der Bodengruppe als Gehäuseteil, insbesondere als Gehäuseoberteil, von großem Vorteil ist.The energy storage underbody according to the invention comprises an electrical energy storage device for supplying the electric drive of the motor vehicle with electrical energy, the energy storage device being accommodated in a multi-part storage housing and arranged underneath an underbody of the motor vehicle comprising a vehicle floor. In order on the one hand to create a particularly low-weight energy storage base assembly, which on the other hand can be manufactured particularly easily, it is provided according to the invention that the base assembly is designed as a housing part of the storage housing, which is gas-tight with at least one other housing part of the storage housing via at least one butyl rubber seal connected is. According to the invention, it is therefore provided to use the floor assembly of the motor vehicle body as a housing part, in particular as a housing top part, of the accumulator housing, resulting in the particular advantage of a low-weight energy storage floor assembly. The use of the body-side floor assembly as a housing part means that a separate upper housing part that has been required up to now can be dispensed with. This represents a corresponding saving in material or double use of the floor assembly of the motor vehicle body, which not only leads to the described weight saving effects, but also saves costs. Since at least one housing part, in particular the upper housing part, is designed as a component of the accumulator housing due to the floor assembly, this requires a different type of assembly with at least one further housing part, in particular remote from the body or not belonging to the vehicle body. Since the at least one further housing part is to be connected to the floor assembly, in particular during final assembly of the motor vehicle, namely when the chassis, the drive and the energy storage device are combined with the motor vehicle body, the at least one butyl rubber seal is between the floor assembly and the housing part is necessary in order to achieve a reliable and gas-tight or watertight seal between the two housing parts of the accumulator housing, namely the floor assembly on the one hand and the further housing part on the other hand, in terms of the process. It should be noted in particular that the application of the butyl rubber seal may require a few minutes, so that the material described reliably ensures that the housing parts involved can then be reliably sealed. In particular, it is advantageous that such butyl rubber seals have particularly good adhesion and do not harden. Thus, even after several minutes or even longer time, a safe and reliable seal between the housing parts, namely the floor group on the one hand and the non-shell housing part on the other. In addition, such butyl rubber seals are suitable for compensating for relatively large tolerances, which is of great advantage precisely when the underbody is used as a housing part, in particular as a housing upper part.

Die beschriebene Butylkautschuk-Dichtung, welche auch als Isobuten-Isopren-Kautschuk-Dichtung bekannt ist, weist dabei beispielsweise berechnet in Bezug auf die Dichtung 10 bis 100 Gewichtsprozent (Gew. - %) Butylkautschuk auf. Gegebenenfalls kann die Butylkautschuk-Dichtung auch halogeniert sein. Fertige Butylkautschuk-Dichtungen sind beispielsweise von der Firma Henkel unter der Bezeichnung Teroson ® oder von der Firma Kömmerling unter der Bezeichnung Ködiplast ® bekannt. Fertige Butylkautschuk-Dichtungen sind sowohl durch Applizieren mittels eines Roboters oder auch aus einer Kartusche verarbeitbar. Ebenfalls sind beidseitig klebende Dichtungsbänder aus dem entsprechenden Material bekannt. Derartige Dichtungsbänder können beispielsweise und insbesondere eingesetzt werden, wenn das Speichergehäuse im Servicefall geöffnet und anschließend wieder verschlossen werden muss. Die Applikation per Roboter ist insbesondere bei der beschriebenen Endmontage im Rahmen der sogenannten Hochzeit vorgesehen.The butyl rubber seal described, which is also known as an isobutene-isoprene rubber seal, has, for example, 10 to 100 percent by weight (weight %) of butyl rubber, calculated in relation to the seal. Optionally, the butyl rubber seal can also be halogenated. Finished butyl rubber seals are known, for example, from the Henkel company under the name Teroson® or from the Kömmerling company under the name Ködiplast®. Finished butyl rubber seals can be processed either by application using a robot or from a cartridge. Sealing tapes made of the appropriate material that are adhesive on both sides are also known. Such sealing tapes can be used, for example and in particular, when the accumulator housing has to be opened for servicing and then closed again. The application by robot is intended in particular for the final assembly described as part of the so-called marriage.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Bodengruppe mit dem wenigstens einen weiteren Gehäuseteil des Speichergehäuses über mechanische Verbindungsmittel verbunden ist. Da die Butylkautschuk-Dichtung selbst nicht zur Aufnahme von Kräften geeignet ist, erfolgt insbesondere über mechanische Verbindungsmittel. Denkbar sind hierbei insbesondere Dichtschrauben und korrespondierende Schraubmuttern.In a further embodiment of the invention, it has proven to be advantageous if the floor assembly is connected to the at least one further housing part of the accumulator housing via mechanical connecting means. Since the butyl rubber seal itself is not suitable for absorbing forces, mechanical fasteners are used in particular. In particular, sealing screws and corresponding screw nuts are conceivable here.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Butylkautschuk-Dichtung in wenigstens einem Längenbereich bezogen auf die Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) einen unebenen Verlauf aufweist. Die Bodengruppe, welche vorliegend als Gehäuseteil, insbesondere als Gehäuseoberteil, fungiert, ist in äußerst vielen Anwendungsfällen mit einem Verbindungsflansch ausgestattet, welcher einen dreidimensionalen beziehungsweise unebenen Verlauf aufweist, in welchem die Bodengruppe mit dem weiteren, karosserieförmigen Gehäuseteil verbunden ist. Die beschriebene Butylkautschuk-Dichtung eignet sich in besonderer Weise zur Verbindung der Gehäuseteile, da diese entsprechende Spalte zwischen den jeweiligen Dichtflanschen der Gehäuseteile auf besonders gute Art und Weise ausgleichen kann.A further advantageous embodiment of the invention provides that the butyl rubber seal has an uneven course in at least one length region in relation to the vertical direction of the vehicle (z-direction). The floor assembly, which in the present case functions as a housing part, in particular as an upper housing part, is equipped in very many applications with a connecting flange which has a three-dimensional or uneven course, in which the floor assembly is connected to the other, body-shaped housing part. The butyl rubber seal described is particularly suitable for connecting the housing parts, since it can compensate for corresponding gaps between the respective sealing flanges of the housing parts in a particularly good manner.

Die vorstehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Energiespeicher-Bodengruppe beschriebenen Vorteile ergeben sich auch für das erfindungsgemäße Verfahren.The advantages described above in connection with the energy storage floor assembly according to the invention also result for the method according to the invention.

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.Further features of the invention result from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description and the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown alone in the figures can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Explosionsdarstellung einer Energiespeicher-Bodengruppe für einen Kraftwagen mit einem rohbauseitigen Fahrzeugboden einer Kraftwagenkarosserie, welcher einen Gehäuseteil eines Speichergehäuses ausbildet, an welchem als weiteres Gehäuseteil des Speichergehäuses ein Bodenelement gemäß dem dargestellten Pfeil unter Vermittlung wenigstens einer Butylkautschuk-Dichtung ansetzbar ist, wodurch ein gasdichtes Speichergehäuse zur Aufnahme eines mehrere Batteriemodule umfassenden elektrischen Energiespeichers geschaffen ist,
2 eine perspektivische Unteransicht auf die Energiespeicher-Bodengruppe mit dem durch den rohbauseitigen Fahrzeugboden und das rohbauexternen Bodenelement gebildeten Speichergehäuse gemäß der Ausführungsform in 1, welche über die wenigstens eine Butylkautschuk-Dichtung verbunden sind, welche in wenigstens einem Längenbereich bezogen auf die Fahrzeughochrichtung einen unebenen Verlauf aufweist,
3 jeweilige Perspektivansichten auf den hier zweiteiligen, separat von der Kraftwagenkarosserie dargestellten Fahrzeugboden mit Hauptboden und Heckboden sowie auf das als rohbauexternes Bodenelement ausgebildete weitere Gehäuseteil, welches mit dem Hauptboden und dem Heckboden das Speichergehäuses bildet, wobei der Fahrzeugboden mit Haupt- und Heckboden einerseits und das Bodenelement andererseits außenumfangsseitig über eine gasdichte Verbindung miteinander verbunden sind,
4 eine Perspektivansicht auf das Bodenelement, auf welcher oberseitig eine Mehrzahl von Batteriemodulen des Energiespeichers angeordnet sind, und
5 eine ausschnittsweise und perspektivische Schnittansicht auf die Butylkautschuk-Dichtung zwischen dem Fahrzeugboden/der Bodengruppe als das eine Gehäuseteil und des Bodenelements als das weitere Gehäuseteil des Speichergehäuses.

The invention will now be explained in more detail using a preferred exemplary embodiment and with reference to the drawings. Show it:

1 an exploded view of an energy storage floor group for a motor vehicle with a vehicle body shell on the vehicle body, which forms a housing part of a storage housing, to which a floor element can be attached as a further housing part of the storage housing according to the arrow shown, with at least one butyl rubber seal, resulting in a gas-tight storage housing is created to accommodate an electrical energy store comprising several battery modules,
2 a perspective view from below of the energy storage floor group with the storage housing formed by the bodyshell-side vehicle floor and the bodyshell-external floor element according to the embodiment in FIG 1 , which are connected via the at least one butyl rubber seal, which has an uneven course in at least one length area in relation to the vertical direction of the vehicle,
3 respective perspective views of the two-part vehicle floor with main floor and rear floor, shown here separately from the motor vehicle body, as well as the further housing part designed as a floor element external to the body shell, which forms the accumulator housing with the main floor and the rear floor, the vehicle floor with the main floor and rear floor on the one hand and the floor element on the other hand, are connected to one another on the outer circumference via a gas-tight connection,
4 a perspective view of the floor element, on which the top side a plurality of Battery modules of the energy store are arranged, and
5 a fragmentary and perspective sectional view of the butyl rubber seal between the vehicle floor / the floor assembly as a housing part and the floor element as the other housing part of the storage housing.

In den 1 und 2 ist in einer perspektivischen Explosionsansicht beziehungsweise einer perspektivischen Unteransicht eine Kraftwagenkarosserie 1 für einen elektrisch betreibbaren Kraftwagen dargestellt. Bei diesem Kraftwagen kann es sich beispielsweise um einen solchen mit einem vollelektrischen Antrieb (BEV) oder um ein Hybridfahrzeug (PHEV), welches neben einem rein elektrischen Antrieb auch einen Verbrennungsmotor aufweist, handeln. Die Kraftwagenkarosserie 1 umfasst im vorliegenden Fall in üblicher Weise eine vordere Stirnwand 2 einer Fahrgastzelle, an welche sich nach vorn hin eine Vorbaustruktur 3 anschließt, welche beispielsweise jeweilige Längsträger/Motorträger 4 einer mittleren Längsträgerebene umfasst. Nach hinten hin geht die Stirnwand 2 in einen Übergangsbereich 5, welcher beispielsweise einen schräg verlaufenen Pedalboden oder dergleichen umfasst, in einen Fahrzeugboden 6 über, welcher die Fahrgastzelle nach unten hin begrenzt und bis zu - außenseitig in Fahrzeuglängsrichtung und waagerecht verlaufenden - Seitenschwellern 7 reicht. Nach hinten hin erstreckt sich der Fahrzeugboden 6 bis zu einem Übergangsbereich 8, in welchem der Fahrzeugboden 6 in eine Hinterwagenstruktur 9 übergeht.In the 1 and 2 a motor vehicle body 1 for an electrically operated motor vehicle is shown in a perspective exploded view or a perspective bottom view. This motor vehicle can be, for example, one with an all-electric drive (BEV) or a hybrid vehicle (PHEV), which in addition to a purely electric drive also has an internal combustion engine. In the present case, the motor vehicle body 1 comprises in the usual manner a front bulkhead 2 of a passenger compartment, which is adjoined at the front by a front end structure 3 which, for example, comprises respective longitudinal members/engine supports 4 of a central longitudinal member plane. Towards the rear, the end wall 2 merges into a transition region 5, which includes, for example, a sloping pedal floor or the like, into a vehicle floor 6, which delimits the passenger compartment at the bottom and extends to the side skirts 7, which extend horizontally and on the outside in the longitudinal direction of the vehicle. The vehicle floor 6 extends to the rear as far as a transition region 8 in which the vehicle floor 6 merges into a structure 9 in the rear of the vehicle.

Der Fahrzeugboden 6 ist in 3 in einer perspektivischen Darstellung separat von der Kraftwagenkarosserie 1 dargestellt. Hierbei ist zunächst erkennbar, dass der Fahrzeugboden 6 einen einteiligen Hauptboden 10 umfasst, der sich in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne hin zumindest bis zum Übergangsbereich 5 zur vorderen Stirnwand 2 und nach hinten hin zumindest bis zu einem Bodenbereich 11 unterhalb und hinter einer vorderen Fahrzeugsitzreihe erstreckt. Die Position dieser vorderen Fahrzeugsitzreihe wird dabei durch jeweilige Sitzquerträger 12 in 1 erkennbar, auf welchen die jeweiligen Fahrzeugsitzreihe der vorderen Fahrzeugsitzreihe ruhen.The vehicle floor 6 is in 3 shown separately from the motor vehicle body 1 in a perspective view. It can first be seen that the vehicle floor 6 comprises a one-piece main floor 10, which extends in the longitudinal direction of the vehicle to the front at least as far as the transition area 5 to the front bulkhead 2 and to the rear at least to a floor area 11 below and behind a front row of vehicle seats. The position of this front row of vehicle seats is determined by the respective seat cross member 12 in 1 recognizable on which the respective vehicle seat row of the front vehicle seat row rest.

Der einteilige Hauptboden 10 des Fahrzeugbodens 6 ist über eine in Fahrzeugquerrichtung verlaufende, gasdichte Flansch-Verbindung 13 mit einem Heckboden14 verbunden, welches sich beispielsweise unterhalb einer hinteren Fahrzeugsitzreihe erstreckt und eine sogenannte Fersenwand beziehungsweise ein Fersenelement 15 umfasst, welches unterhalb einer hinteren Fahrzeugsitzreihe angeordnet ist.The one-piece main floor 10 of the vehicle floor 6 is connected via a gas-tight flange connection 13 running in the transverse direction of the vehicle to a rear floor 14, which extends, for example, below a rear row of vehicle seats and includes what is known as a heel wall or a heel element 15, which is arranged below a rear row of vehicle seats.

Unterhalb des Fahrzeugbodens 6 umfasst die Energiespeicher-Bodengruppe ein weiteres Gehäuseteil in Form einer Bodenplatte beziehungsweise eines Bodenelements 16, welches - wie dies insbesondere aus den 1 bis 4 erkennbar ist - einteilig ausgestaltet ist.Below the vehicle floor 6, the energy storage floor group includes another housing part in the form of a floor panel or a floor element 16, which - as is particularly evident from the 1 until 4 is recognizable - is designed in one piece.

Insbesondere in Zusammenschau der 1 bis 3 ist dabei erkennbar, dass das Bodenelement 16 und der Fahrzeugboden 6 jeweilige Gehäuseteile eines Speichergehäuses 17 bilden, welches zur Aufnahme einer in 4 erkennbaren, einen eine Mehrzahl jeweiliger Batteriemodule 18 umfassenden elektrischen Energiespeicher 19 ausgebildet ist. Diese Batteriemodule 18 sind zu einem jeweiligen Batteriepack 20 zusammengefasst, wobei jeweilige Stützelemente in Form von Druckplatten 21 vorgesehen sind, welche über entsprechende Spannelemente 22 miteinander verbunden sind und die einzelnen Batteriemodule 18 miteinander verspannen. In 4 sind in einer Perspektivansicht auf das Bodenelement 16 zwei dieser Batteriepacks 20 in ihrer oberseitig des Bodenelements 16 vorgesehenen Anordnung dargestellt.Especially when looking at the 1 until 3 it can be seen that the floor element 16 and the vehicle floor 6 form respective housing parts of a storage housing 17, which is used to accommodate an in 4 recognizable, a plurality of respective battery modules 18 comprehensive electrical energy storage device 19 is formed. These battery modules 18 are combined to form a respective battery pack 20, with respective support elements being provided in the form of pressure plates 21, which are connected to one another via corresponding clamping elements 22 and brace the individual battery modules 18 to one another. In 4 two of these battery packs 20 are shown in a perspective view of the base element 16 in their arrangement provided on the upper side of the base element 16 .

Insgesamt wird somit deutlich, dass der zweiteilige Fahrzeugboden 6 und das Bodenelement 16 die Gehäuseteile darstellen, welche das Speichergehäuse 17 für den Energiespeicher 19 bilden.Overall, it is therefore clear that the two-part vehicle floor 6 and the floor element 16 represent the housing parts which form the storage housing 17 for the energy storage device 19 .

Diese beiden Gehäuseteile - der rohbauseitige Fahrzeugboden 6 und das rohbauexterne Bodenelement 16 - sind im vorliegenden Fall unter Vermittlung einer außenumfangsseitig und die Gehäuseteile 6, 16 umlaufende Butylkautschuk-Dichtung 26, welche in 5 in einer ausschnittsweisen und perspektivischen Schnittansicht der Energiespeicher-Bodengruppe erkennbar ist, miteinander verbunden.These two housing parts - the bodyshell-side vehicle floor 6 and the bodyshell-external floor element 16 - are in the present case by means of a butyl rubber seal 26 running around the outer circumference and the housing parts 6, 16, which in 5 can be seen in a fragmentary and perspective sectional view of the energy storage floor assembly, connected to each other.

Durch die Butylkautschuk-Dichtung 26 sind die beiden Gehäuseteile 6, 16 sowohl wasserdicht als auch gasdicht miteinander verbunden. Somit ist das Speichergehäuse 17 entsprechend abgedichtet.The butyl rubber seal 26 connects the two housing parts 6, 16 to one another in a watertight and gas-tight manner. Thus, the storage housing 17 is appropriately sealed.

Wie insbesondere aus 3 deutlich wird, weist die Butylkautschuk-Dichtung 26 zwischen dem Fahrzeugboden 6 und dem Bodenelement 16 wenigstens einem Längenbereich L_v und L_h bezogen auf die Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) einen unebenen Verlauf auf. Genauer gesagt verläuft die Butylkautschuk-Dichtung 26 beziehungsweise jeweilige Dichtflansche 25, 25 auf Seiten der Gehäuseteile 6, 16 in einem Mittenbereich M der Energiespeicher-Bodengruppe in einer Hauptverbindungsebene H des Fahrzeugbodens 6 mit dem Bodenelement 16, welche sich hier außerdem zumindest im Wesentlichen waagerecht erstreckt. Darüber hinaus verläuft die Butylkautschuk-Dichtung 26 beziehungsweise die jeweiligen Dichtflansche 25, 25 auf Seiten der Gehäuseteile 6, 16 in wenigstens einem - und vorliegend in den zwei Längenbereichen L_v und L_h - außerhalb der Hauptverbindungsebene H des Fahrzeugbodens 6 mit dem Bodenelement 16. Der vordere Längenbereich L_v der Butylkautschuk-Dichtung 26 erstreckt sich dabei in einem vorderen Endbereich E_v und der hintere Längenbereich L_h der gasdichten Verbindung 13 in einem hinteren Endbereich E_h der Energiespeicher-Bodengruppe beziehungsweise des Speichergehäuses 17, welches durch den Fahrzeugboden 6 und das Bodenelement 16 gebildet ist. Der vordere Längenbereich L_v der Butylkautschuk-Dichtung 26 steigt dabei - wie insbesondere aus 4 ersichtlich - ausgehende von jeweiligen seitlichen Stellen S_v der gasdichten Verbindung 13 nach oben hin an, von wo aus sich die Butylkautschuk-Dichtung 26 im vorderen Bereich des Speichergehäuses 17 in Fahrzeugquerrichtung horizontal erstreckt. Der hintere Längenbereich L_v der Butylkautschuk-Dichtung 26 steigt - wie insbesondere aus 3 ersichtlich - ausgehende von jeweiligen seitlichen Stellen S_h im Bereich des Heckbodens 14 der gasdichten Verbindung 13 nach oben hin an, wobei sich die gasdichte Verbindung 13 hinten ebenfalls in Fahrzeugquerrichtung horizontal erstreckt.Like in particular 3 becomes clear, the butyl rubber seal 26 between the vehicle floor 6 and the floor element 16 has at least one length region L _v and L _h based on the vertical direction of the vehicle (z-direction) on an uneven course. More precisely, the butyl rubber seal 26 or the respective sealing flanges 25, 25 on the side of the housing parts 6, 16 runs in a central area M of the energy storage floor group in a main connection plane H of the vehicle floor 6 with the floor element 16, which also extends at least essentially horizontally here . In addition, the butyl rubber seal 26 or the respective sealing flanges 25, 25 runs on the side Housing parts 6, 16 in at least one - and here in the two length areas L _v and L _h - outside the main connection plane H of the vehicle floor 6 with the floor element 16. The front length area L _v of the butyl rubber seal 26 extends in a front end area E _v and the rear longitudinal area L _h of the gas-tight connection 13 in a rear end area E _h of the energy storage floor assembly or of the storage housing 17 which is formed by the vehicle floor 6 and the floor element 16 . The front longitudinal area L _v of the butyl rubber seal 26 increases in the process—like in particular 4 visible - starting from respective lateral points S _v of the gas-tight connection 13 upwards, from where the butyl rubber seal 26 extends horizontally in the front area of the accumulator housing 17 in the transverse direction of the vehicle. The rear length area L _v of the butyl rubber seal 26 increases - as in particular 3 visible - emanating from respective lateral points S _h in the region of the rear floor 14 of the gas-tight connection 13 upwards, the gas-tight connection 13 also extending horizontally at the rear in the transverse direction of the vehicle.

Durch den dreidimensionalen Verlauf der gasdichten Verbindung 13 im vorderen Längenbereich L_v wird eine sehr günstige, in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) nach vorne oben gezogene Anbindung des Speichergehäuses 17 an die vordere Stirnwand 2 erreicht, wie dies insbesondere aus 2 erkennbar ist. Durch den dreidimensionalen Verlauf der Butylkautschuk-Dichtung 26 im hinteren Längenbereich L_h wird zum einen ebenfalls eine sehr günstige, in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) nach hinten oben gezogene Anbindung des Speichergehäuses 17 an den Übergangsbereich 8, in welchem der Fahrzeugboden 6 und das Bodenelement 16 in die Hinterwagenstruktur 9 übergehen. Zum anderen wird durch den dreidimensionalen Verlauf der Butylkautschuk-Dichtung 26 im hinteren Längenbereich L_h ein Aufnahmeraumbereich beziehungsweise Aufnahmeraum 42 des Speichergehäuses 17 begrenzt, welcher gegenüber einem davor angeordneten weiteren Aufnahmeraumbereich 44 des Speichergehäuses 17 einen in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) vergrößerten Querschnitt beziehungsweise eine größere Erstreckung aufweist. Hierdurch können Komponenten der Energiespeichereinrichtung 19 besonders günstig in dem Speichergehäuse 17 untergebracht werden können. So ist vorliegend im Aufnahmeraum 42 ein hier nicht erkennbares Anschlussfeld zur Verbindung der Energiespeichereinrichtung 19 mit außerhalb des Speichergehäuses 17 liegenden Komponenten des elektrischen Antriebsstrangs oder anderen Einrichtung vorgesehen.The three-dimensional course of the gas-tight connection 13 in the front length region L _v achieves a very favorable connection of the accumulator housing 17 to the front end wall 2, which is drawn upwards in the vertical direction of the vehicle (z-direction), as is particularly evident from 2 is recognizable. The three-dimensional course of the butyl rubber seal 26 in the rear length region L _h also creates a very favorable connection of the accumulator housing 17 to the transition region 8, in which the vehicle floor 6 and the floor element 16 merge into the rear structure 9. On the other hand, the three-dimensional course of the butyl rubber seal 26 in the rear length region L _h delimits a receiving space region or receiving space 42 of the accumulator housing 17, which compared to a further receiving space region 44 of the accumulator housing 17 arranged in front of it has an enlarged cross section or a cross section in the vertical direction of the vehicle (z-direction). has a greater extent. As a result, components of the energy storage device 19 can be accommodated particularly favorably in the storage housing 17 . In the present case, a connection panel (not visible here) for connecting the energy storage device 19 to components of the electric drive train or other device located outside of the storage housing 17 is provided in the receiving space 42 .

Der Fahrzeugboden 6 weist in einem überwiegenden vorderen Längenbereich des Hauptbodens 10 eine in 5 gut erkennbare Sicke 23 auf, die im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ist und durch welche ein jeweiliges Trägerelement gebildet ist, welches den Fahrzeugboden 6 insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung aussteift und überdies den Verbindungsbereich beziehungsweise Flansch 24 des Fahrzeugbodens 6 bereitstellt, welcher mit dem Flansch 25 auf Seiten des Bodenelements 16 derart zusammen wirkt, dass dazwischen die Butylkautschuk-Dichtung 26 angeordnet ist. Das Trägerelement beziehungsweise die Sicke 23 ist dabei zur Aussteifung oberseitig durch ein Schließelement, beispielsweise ein Schließblech 27, verschlossen. In Fahrzeugquerrichtung beziehungsweise seitlich über das Trägerelement 23 hinaus erstreckt sich der Fahrzeugboden 5 im Bereich des Hauptbodens 10 bis zu einem Flansch 28, mit welchem der Fahrzeugboden 6 mit dem seitlich zugeordneten Seitenschweller 7 verbunden ist.In a predominantly front longitudinal area of the main floor 10, the vehicle floor 6 has a 5 easily recognizable bead 23, which is essentially U-shaped in cross section and through which a respective support element is formed, which stiffens the vehicle floor 6, in particular in the longitudinal direction of the vehicle, and also provides the connection area or flange 24 of the vehicle floor 6, which is connected to the flange 25 Sides of the bottom member 16 acts together in such a way that the butyl rubber seal 26 is arranged therebetween. The carrier element or the bead 23 is closed at the top by a closing element, for example a closing plate 27, for stiffening purposes. In the transverse direction of the vehicle or laterally beyond the carrier element 23, the vehicle floor 5 extends in the area of the main floor 10 to a flange 28, with which the vehicle floor 6 is connected to the laterally associated side skirts 7.

Aus 5 ist dabei insbesondere erkennbar, dass die Flanschverbindung zwischen den Flanschen 24, 25, zwischen welchen die Butylkautschuk-Dichtung 26 angeordnet ist, durch eine Mehrzahl von mechanischen Verbindungselementen, im vorliegenden Fall in Form jeweiliger Schraubverbindungselemente 29, welche - bezogen auf die Dichtrichtung - außenseitig der Butylkautschuk-Dichtung 26 angeordnet sind, erfolgt. Mit anderen Worten erfolgt die Abdichtung des Speichergehäuses 17 mittels der Butylkautschuk-Dichtung 26 vorzugsweise innenseitig der jeweiligen mechanischen Verbindungselemente 29, sodass diese selbst nicht abgedichtet sein müssen, sondern lediglich die beiden Flansche 24, 25 gegeneinander. Die Schraubverbindungselemente 29 sorgen dabei für eine stabile Verbindung der Flansche 24, 25 beziehungsweise der Gehäuseteile 6, 16, da die Butylkautschuk-Dichtung 26 selbst keine Kräfte aufnehmen kann.Out of 5 it can be seen in particular that the flange connection between the flanges 24, 25, between which the butyl rubber seal 26 is arranged, by a plurality of mechanical connecting elements, in the present case in the form of respective screw connecting elements 29, which - in relation to the sealing direction - on the outside of the Butyl rubber seal 26 are arranged takes place. In other words, the storage housing 17 is sealed by means of the butyl rubber seal 26, preferably on the inside of the respective mechanical connecting elements 29, so that these themselves do not have to be sealed, only the two flanges 24, 25 against one another. The screw connection elements 29 ensure a stable connection of the flanges 24, 25 or the housing parts 6, 16, since the butyl rubber seal 26 itself cannot absorb any forces.

Im Unterschied zu Speichergehäusen, deren beide Gehäuseteile als nicht zur Kraftwagenkarosserie gehörende, nicht tragende beziehungsweise nichtkarosserieintegrierte Bauteile ausgebildet sind, erfolgt der Zusammenbau des Speichergehäuses bekanntlich üblicherweise in einer eigenen Hochvolt-Energiespeicherfertigung. Da im vorliegenden Fall jedoch das Gehäuseoberteil in Form des Fahrzeugbodens der oberseitigen Bodengruppe zur Kraftwagenkarosserie gehört, kann diese Fertigungsabfolge nicht erfolgen. Vielmehr muss das Gehäuseunterteil 16 - mit den Batteriemodulen 18 des Energiespeichers 19 bestückt - im Rahmen der Endmontage des Kraftwagens bei der sogenannten Hochzeit, also dem Zusammenführen der Kraftwagenkarosserie mit dem Antriebsstrang und den zugehörigen Komponenten wie dem Energiespeicher 19 - vereinigt werden. Hierzu wird der Antriebsstrang mitsamt dem Gehäuseunterteil/Bodenelement 16 und dem darauf angeordneten Energiespeicher 19 von unten her an die Kraftwagenkarosserie beziehungsweise die Bodengruppe herangeführt und damit verbunden. Im Rahmen dessen wird auch das Bodenelement beziehungsweise das Gehäuseunterteil 16 des Speichergehäuses 17 mit dem Gehäuseoberteil in Form des Fahrzeugbodens 6 zusammengesetzt und verbunden.In contrast to accumulator housings, the two housing parts of which are not part of the motor vehicle body, are not load-bearing or are not integrated into the bodywork. However, since in the present case the housing upper part in the form of the vehicle floor of the upper-side floor assembly belongs to the motor vehicle body, this production sequence cannot take place. Rather, the lower housing part 16 - equipped with the battery modules 18 of the energy store 19 - must be combined during the final assembly of the motor vehicle during the so-called marriage, i.e. the merging of the motor vehicle body with the drive train and the associated components such as the energy store 19. For this purpose, the drive train with together with the lower housing part/floor element 16 and the energy store 19 arranged thereon, are brought up to the motor vehicle body or the floor assembly from below and connected thereto. As part of this, the base element or the lower housing part 16 of the accumulator housing 17 is also assembled and connected to the upper housing part in the form of the vehicle floor 6 .

Da nun das Applizieren der Dichtung eine entsprechende Zeit benötigt, ist der Einsatz der beschriebenen Butylkautschuk-Dichtung 26 von besonderem Vorteil. Diese Butylkautschuk-Dichtung 26 kann bei der Endmontage bevorzugter Weise durch einen Roboter auf eines der Gehäuseteile 6, 16 appliziert werden, bevor diese zusammengefügt werden. Ein großer Vorteil einer derartigen Butylkautschuk-Dichtung 26 ist es hierbei, dass diese nicht austrocknet und demzufolge genügend Zeit verbleibt, die Bauteile 6, 16 zu fügen und auszurichten. Auch können die Bauteile im Bereich ihrer Flansche 24, 25 mittels der jeweiligen mechanischen Verbindungselemente wie vorliegend Schraubverbindungen 29 günstig miteinander verbunden werden, ohne dass die Butylkautschuk-Dichtung 26 aushärtet. Darüber hinaus ist die Butylkautschuk-Dichtung 26 besonders geeignet, den beschriebenen dreidimensionalen Verlauf zwischen den Flanschen 24, 25 der beiden Gehäuseteile 6, 16 darzustellen. Ein derartiger dreidimensionaler Verlauf bedingt naturgemäß fertigungstechnische Toleranzen, welche durch die beschriebene Butylkautschuk-Dichtung auf hervorragende Weise ausgeglichen werden können.Since the application of the seal now requires a corresponding amount of time, the use of the butyl rubber seal 26 described is of particular advantage. During final assembly, this butyl rubber seal 26 can preferably be applied by a robot to one of the housing parts 6, 16 before they are assembled. A great advantage of such a butyl rubber seal 26 is that it does not dry out and consequently there is enough time to join and align the components 6, 16. The components can also be conveniently connected to one another in the area of their flanges 24, 25 by means of the respective mechanical connecting elements, such as screw connections 29 in the present case, without the butyl rubber seal 26 hardening. In addition, the butyl rubber seal 26 is particularly suitable for representing the described three-dimensional course between the flanges 24, 25 of the two housing parts 6, 16. Such a three-dimensional course naturally requires manufacturing tolerances, which can be compensated for in an excellent manner by the butyl rubber seal described.

Sollte im Servicefall das Speichergehäuse 17 geöffnet werden müssen, um an den Energiespeicher 19 zu gelangen, so ist dies ohne weiteres möglich. Im Anschluss an entsprechende Servicearbeiten kann dann beispielsweise durch Applizieren mittels einer Kartusche oder durch ein beidseitig klebendes Butylkautschuk-Dichtungsband erzeugt werden.Should the storage housing 17 have to be opened for servicing in order to access the energy storage device 19, this is easily possible. After the corresponding service work, it can then be applied, for example, with a cartridge or with a butyl rubber sealing tape that is adhesive on both sides.

BezugszeichenlisteReference List

11: Kraftwagenkarosseriecar body
22: Stirnwandbulkhead
33: Vorbaustrukturstem structure
44: Längsträgerside members
55: Übergangsbereichtransition area
66: Fahrzeugbodenvehicle floor
77: Seitenschwellerside skirts
88th: Übergangsbereichtransition area
99: Hinterwagenstrukturrear structure
1010: Hauptbodenmain floor
1111: Bodenbereichfloor area
1212: Sitzquerträgerseat cross member
1313: gasdichte Verbindunggas-tight connection
1414: Heckbodenrear floor
1515: Fersenwandheel wall
1616: Bodenelement/BodenplatteFloor element/floor panel
1717: Speichergehäusestorage enclosure
1818: Batteriemodulbattery module
1919: Energiespeichereinrichtungenergy storage device
2020: Batteriepackbattery pack
2121: Druckplatteprinting plate
2222: Spannelementeclamping elements
2323: Sicke/Trägerelementbead/carrier element
2424: Flanschflange
2525: Flanschflange
2626: Butykautschuk-DichtungButy rubber seal
2727: Schließblechlocking plate
2828: Flanschflange
2929: Verbindungselementefasteners
4343: Leitungencables
4444: Aufnahmeraumbereichrecording room area
Lvlv: Längenbereich vorneLength area in front
LhLh: Längenbereich hintenRear length area
MM: Mittenbereichmid range
HH: Hauptverbindungsebenemain connection level
Evpossibly: vorderer Endbereichfront end area
EhEh: hinterer Endbereichrear end area
SvSv: seitliche Stelle vornelateral spot in front
Shsh: seitliche Stelle hintenlateral spot behind

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

EP 2468609 A2 [0002]

Claims

Energy storage floor assembly for an electrically drivable motor vehicle, with an electrical energy storage device (19) which is accommodated in a multi-part storage housing (17) and is arranged underneath a vehicle floor assembly (vehicle floor 6) of the motor vehicle, characterized in that the Floor assembly (vehicle floor 6) is designed as a housing part of the accumulator housing (17), which is connected gas-tight to at least one further housing part (16) of the accumulator housing (17) via at least one butyl rubber seal (26).

Energy storage floor assembly claim 1 , characterized in that the floor assembly (vehicle floor 6) is connected to the at least one further housing part (16) of the accumulator housing (17) via mechanical connecting means (29).

Energy storage floor assembly claim 1 or 2 , characterized in that the butyl rubber seal (26) in at least one length region (L _h , L _v ) based on the vehicle vertical direction (z-direction) has an uneven profile.

Energy storage floor group according to one of the preceding claims, characterized in that the butyl rubber seal (26) is created by application using a robot or by gluing on a sealing tape.

Method for producing an energy storage floor assembly for an electrically drivable motor vehicle, which comprises an electrical energy storage device (19) which is accommodated in a multi-part storage housing (17) and is arranged underneath an floor assembly (vehicle floor 6) of the motor vehicle that includes a vehicle floor (6), characterized in that the floor assembly (vehicle floor 6) designed as a housing part of the accumulator housing (17) is connected gas-tight to at least one further housing part (16) of the accumulator housing (17) via at least one butyl rubber seal (26).

procedure after claim 5 , characterized in that the floor assembly (vehicle floor 6) is connected to the at least one further housing part (16) of the accumulator housing (17) via the at least one butyl rubber seal (26) as part of final assembly of the motor vehicle.