DE102021111167A1

DE102021111167A1 - Motor vehicle with protected traction batteries

Info

Publication number: DE102021111167A1
Application number: DE102021111167.6A
Authority: DE
Inventors: Michael Spurling; Marius Sawatzki; Stefan Schneider; Dominik Mueller; Daniel Meckenstock
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2021-04-30
Filing date: 2021-04-30
Publication date: 2022-11-03

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug (1) als Hybrid- bzw. Elektrofahrzeug mit in seinem Bodenbereich bzw. unterhalb seines Bodens (2) in einem Batteriegehäuse (3) angeordneten Traktionsbatterien (5) sowie im Außenbereich des Batteriegehäuses (3) vorgesehenen Knautschkörpern (11) zum Schutz der Batterien (5) im Falle eines Aufpralls des Fahrzeugs gegen ein Hindernis. Es soll erreicht werden, dass die Traktionsbatterien im Falle eines Aufpralls des Kraftfahrzeugs gegen ein Hindernis unabhängig von der Richtung des Aufpralls optimal geschützt werden. Dies wird dadurch erreicht, dass der jeweilige Knautschkörper (11) und/oder das Batteriegehäuse (3) mithilfe von mindestens einem Verbindungsbolzen (10) mit einem Längs- oder Querträger des Fahrzeugs (1) verbunden ist, dass der jeweilige Verbindungsbolzen (10) die Form eines Rohrs (15) aufweist, dass im Inneren des Rohrs (15) ein flexibles Kabel (16) angeordnet ist und dass die Enden des Kabels (16) an den oder über bzw. unter den Endbereichen (24, 25) des Rohrs (15) verankert sind.The invention relates to a motor vehicle (1) as a hybrid or electric vehicle with traction batteries (5) arranged in its floor area or below its floor (2) in a battery housing (3) and with crushable bodies (11) provided in the outer area of the battery housing (3). to protect the batteries (5) in the event of the vehicle colliding with an obstacle. The aim is for the traction batteries to be optimally protected in the event of the motor vehicle colliding with an obstacle, regardless of the direction of the impact. This is achieved in that the respective crushable body (11) and/or the battery housing (3) is connected to a longitudinal or cross member of the vehicle (1) with the aid of at least one connecting bolt (10), that the respective connecting bolt (10) Shape of a tube (15), that a flexible cable (16) is arranged inside the tube (15) and that the ends of the cable (16) at or above or below the end regions (24, 25) of the tube ( 15) are anchored.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug als Hybrid- bzw. Elektrofahrzeug mit in seinem Bodenbereich bzw. unterhalb seines Bodens in einem Batteriegehäuse angeordneten Traktionsbatterien sowie im Außenbereich des Batteriegehäuses vorgesehenen Knautschkörpern zum Schutz der Batterien im Falle eines Aufpralls des Kraftfahrzeugs gegen ein Hindernis.The invention relates to a motor vehicle as a hybrid or electric vehicle with traction batteries arranged in its floor area or below its floor in a battery housing and crumple bodies provided on the outside of the battery housing to protect the batteries in the event of the motor vehicle impacting an obstacle.

Hybrid- und Elektrofahrzeuge weisen in der Regel den gleichen Karosserieaufbau auf wie Kraftfahrzeuge mit Verbrennungskraftmaschinen. Für die Unterbringung der Traktionsbatterien besteht daher nur ein unzureichender Stauraum zur Verfügung, der optimal ausgenutzt werden muss. Der das Batteriegehäuse umgebende Platz ist daher sehr beengt, sodass nicht genug Raum für die Unterbringung von ausreichenden Knautschkörpern und sonstigen Vorrichtungen zur Sicherung der Traktionsbatterien für den Fall eines Aufpralls des Kraftfahrzeugs gegen ein Hindernis zur Verfügung steht.Hybrid and electric vehicles usually have the same body structure as motor vehicles with internal combustion engines. There is therefore only insufficient storage space available for accommodating the traction batteries, which must be used optimally. The space surrounding the battery housing is therefore very cramped, so that there is not enough space for accommodating sufficient crushable bodies and other devices for securing the traction batteries in the event of the motor vehicle colliding with an obstacle.

Aus der DE 20 2014 102 281 U1 ist bereits eine Fahrgestellkonstruktion für ein Elektrofahrzeug bekannt, bei dem in seinem Bodenbereich eine größere Anzahl von Batterien untergebracht ist. Zum Schutz der Batterien im Falle beispielsweise eines Seitenaufpralls, durch den der jeweilige seitliche Längsträger nach innen gedrückt wird, werden die auftretenden Aufprallkräfte über schräg angeordnete Stützelemente nach vorn und hinten abgelenkt, sodass die Wucht des Aufpralls, die auf den jeweiligen Längsträger einwirkt, nicht unmittelbar auf die im mittleren Bodenbereich angeordneten Batterien übertragen wird. Eine solche Konstruktion hat sich zwar bereits bestens bewährt, jedoch ist sie relativ aufwendig und schützt die Batterien nicht in sämtlichen Aufprallrichtungen.From the DE 20 2014 102 281 U1 a chassis construction for an electric vehicle is already known, in which a larger number of batteries are accommodated in its floor area. To protect the batteries in the event of a side impact, for example, in which the respective side member is pushed inwards, the impact forces that occur are deflected forwards and backwards via diagonally arranged support elements, so that the force of the impact, which acts on the respective side member, is not directly affected is transferred to the batteries arranged in the central floor area. Although such a design has already proven itself, it is relatively expensive and does not protect the batteries in all directions of impact.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die im Bodenbereich eines Hybrid- bzw. Elektrofahrzeugs angeordneten Traktionsbatterien im Falle eines Aufpralls des Kraftfahrzeugs gegen ein Hindernis unabhängig von der Richtung des Aufpralls optimal zu schützen, wobei gleichzeitig der konstruktive Aufwand so gering wie möglich gehalten werden soll.The invention is therefore based on the object of optimally protecting the traction batteries arranged in the floor area of a hybrid or electric vehicle in the event of the motor vehicle impacting an obstacle, regardless of the direction of the impact, while at the same time the design effort is to be kept as low as possible .

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der jeweilige Knautschkörper und/oder das Batteriegehäuse mithilfe von mindestens einem Verbindungsbolzen mit einem Längs- oder Querträger des Fahrzeugs verbunden ist, dass der jeweilige Verbindungsbolzen die Form eines Rohrs aufweist, dass im Inneren des Rohrs ein Kabel angeordnet ist und dass die Enden des Kabels an oder über bzw. unter den Endbereichen des Rohrs verankert sind.According to the invention, this object is achieved in that the respective crushable body and/or the battery housing is connected to a longitudinal or transverse member of the vehicle using at least one connecting bolt, that the respective connecting bolt has the shape of a tube, that a cable is arranged inside the tube and that the ends of the cable are anchored at or above and below the end portions of the pipe.

Die erfindungsgemäße Konstruktion, bei der ein hohler, rohrförmiger Verbindungsbolzen mit einem inneren, flexiblen Kabel kombiniert ist, weist erhebliche Vorteile auf. Wenn ein Verbindungsbolzen im Falle eines Aufpralls, insbesondere eines Seitenaufpralls, abschert, bleibt die Befestigung des Knautschkörpers und/oder des Batteriekastens über das Kabel, welches mit einer ausreichenden Festigkeit versehen ist, zuverlässig erhalten. Der Knautschkörper bzw. der Batteriekasten können somit im Falle eines Aufpralls nur geringfügig aus ihrer Position verschoben werden, da im Falle einer Abscherung des Verbindungsbolzens das flexible Kabel die Haltefunktion übernimmt.The construction according to the invention, in which a hollow, tubular connecting bolt is combined with an inner, flexible cable, has significant advantages. When a connecting bolt shears off in the event of an impact, particularly a side impact, the attachment of the crush body and/or the battery box is reliably maintained via the cable provided with sufficient strength. In the event of an impact, the crushable body or the battery box can only be slightly displaced from its position, since the flexible cable assumes the holding function in the event of the connecting bolt shearing off.

Zur Befestigung der Kabelenden an den Enden des Rohrs können die Kabelenden mit Sperrkörpern versehen sein. Die Sperrkörper werden dabei vorzugsweise auf die Kabelenden aufgegossen. Um die mit den Sperrkörpern versehenen Kabelenden stabil mit den Rohrenden zu verbinden, ist vorzugsweise jedes Kabelende mit dem daran vorgesehenen Sperrkörper mit einer Gewindehülse verbunden, wobei das Rohr zumindest in seinen Endbereichen mit einem Innengewinde versehen ist, in welches die mit den Kabelenden verbundenen Gewindehülsen eingeschraubt werden.To fix the cable ends to the ends of the tube, the cable ends can be provided with locking bodies. The blocking bodies are preferably cast onto the cable ends. In order to stably connect the cable ends provided with the blocking bodies to the tube ends, each cable end is preferably connected to the blocking body provided thereon with a threaded sleeve, the tube being provided with an internal thread at least in its end regions, into which the threaded sleeves connected to the cable ends are screwed will.

Das Innengewinde ist zweckmäßig über die gesamte Länge des Rohrs durchgehend ausgebildet. Das durchgehende Innengewinde wird dabei aus dem Vollmaterial geschnitten, sodass beide an den Kabelenden vorgesehenen Gewindehülsen durchgeschraubt werden können. Dadurch kommt es nicht zu einer Torsion des Kabels.The internal thread is expediently designed to be continuous over the entire length of the tube. The continuous internal thread is cut from the solid material so that both threaded sleeves provided at the cable ends can be screwed through. As a result, there is no torsion of the cable.

Bei einer solchen Konstruktion kann eine der beiden Gewindehülsen an ihrem Außenende einen Anlagekopf aufweisen, dessen Durchmesser größer als der Außendurchmesser des Rohrs ist, wobei die mit dem Anlagekopf versehene Gewindehülse in eines der Rohrenden eingeschraubt wird, bis der Anlagekopf an der Stirnfläche des Rohrs zur Anlage kommt. Dadurch wird eine gute Fixierung des betreffenden Kabelendes an dem rohrförmigen Verbindungsbolzen gewährleistet.In such a construction, one of the two threaded sleeves can have an abutment head at its outer end, the diameter of which is larger than the outer diameter of the pipe, the threaded sleeve provided with the abutment head being screwed into one of the pipe ends until the abutment head makes contact with the end face of the pipe comes. This ensures a good fixation of the cable end in question on the tubular connecting bolt.

Der Anlagekopf kann beispielsweise mit einem Außensechskant zum Ansetzen eines Werkzeugs versehen sein, mit welchem die mit dem Anlagekopf versehene Gewindehülse bequem in das jeweilige Rohrende eingeschraubt werden kann.The contact head can, for example, be provided with an external hexagon for attaching a tool with which the threaded sleeve provided with the contact head can be easily screwed into the respective end of the pipe.

Die an dem anderen Ende des Kabels angeordnete Gewindehülse kann beispielsweise mit einem Innensechskant zum Ansetzen eines Werkzeugs versehen sein, mit welchem auch diese Gewindehülse bequem in das Rohr eingeschraubt werden kann. Das innere Kabel braucht nicht gespannt zu werden.The threaded sleeve arranged at the other end of the cable can, for example, be provided with a hexagon socket for attaching a tool, with which this threaded sleeve can also be easily screwed into the tube. The inner cable does not need to be tensioned.

Der bzw. die Verbindungsbolzen bestehen zweckmäßig aus einem Stahlrohr, welches die nötige Festigkeit zur Erfüllung der ihnen zugedachten Aufgabe aufweist.The connecting bolt or bolts are expediently made of a steel tube which has the necessary strength to fulfill the task intended for them.

Das in dem rohrförmigen Verbindungsbolzen verlaufende Kabel ist vorzugsweise ein Stahlseil, welches im Falle eines Abscherens des rohrförmigen Verbindungsbolzens die Haltefunktion zu übernehmen hat.The cable running in the tubular connecting bolt is preferably a steel cable, which has to assume the holding function in the event that the tubular connecting bolt shears off.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann ein Ende des Kabels, vorzugsweise das obere Ende, mit einem T-förmigen Kopf versehen sein, der durch einen Schlitz in einem Anlageteil, gegen das das entsprechende Ende des Rohrs anliegt, hindurchragt. Durch Drehung um einen Winkel von etwa 90° kann der T-förmige Kopf in eine entsprechende Vertiefung eines Anlageteils einrasten.In another embodiment, one end of the cable, preferably the upper end, may be provided with a T-shaped head which protrudes through a slot in an abutment against which the corresponding end of the tube rests. By rotating through an angle of about 90°, the T-shaped head can snap into a corresponding depression in a part of the system.

An dem gegenüberliegenden Ende des Kabels ist eine Gewindehülse vorgesehen, die mit einem Abschnitt aus dem unteren Ende des Rohrs herausragt, wobei der herausragende Abschnitt der Gewindehülse durch ein mit dem Korpus des Fahrzeugs verbundenes Funktionsteil hindurchgeführt ist und wobei auf den hindurchgeführten Abschnitt der Gewindehülse eine Mutter aufgeschraubt wird, die gegen das Funktionsteil anliegt und damit den Verbindungsbolzen an dem Funktionsteil festlegt.A threaded sleeve is provided at the opposite end of the cable, a section of which protrudes from the lower end of the tube, the protruding section of the threaded sleeve being passed through a functional part connected to the body of the vehicle and a nut being placed on the section of the threaded sleeve that is passed through is screwed on, which rests against the functional part and thus defines the connecting bolt on the functional part.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielhaft dargestellt und im Nachstehenden im Einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

1: eine schematische Darstellung eines Schnitts durch eine Seitenhälfte eines Kraftfahrzeugs,
2: einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verbindungsbolzens vor dem Aufschrauben des Rohrs,
3: den Verbindungsbolzen gemäß 2 in fertig montiertem Zustand,
4: den gleichen Schnitt wie 3 eines zweiten Ausführungsbeispiels des Verbindungsbolzens,
5: in vergrößerter Darstellung das obere Ende des Verbindungsbolzens gemäß Ausschnitt V aus 1
6: eine Draufsicht auf das obere Ende des Verbindungsbolzens gemäß 5,
7: in ebenfalls vergrößerter Darstellung das untere Ende des Verbindungsbolzens gemäß Ausschnitt VII aus 1,
8: einen Schnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel des Verbindungsbolzen Bolzens in einer Seitenansicht,
9: den gleichen Verbindungsbolzen wie in 8, jedoch um 90° gedreht,
10: ein Einbaubeispiel des Verbindungsbolzens gemäß 8 und 9,
11: eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß 10 in einer ersten Montagestufe und
12: die gleiche Draufsicht wie 11 in fertig montiertem Zustand des Verbindungsbolzens.

The invention is exemplified in the drawing and described in detail below with reference to the drawing. Show it:

1 : a schematic representation of a section through a side half of a motor vehicle,
2 : a section through a first embodiment of a connecting bolt before screwing on the tube,
3 : according to the connecting bolts 2 in fully assembled condition,
4 : the same cut as 3 a second embodiment of the connecting bolt,
5 : an enlarged view of the upper end of the connecting bolt according to section V 1
6 : a plan view of the upper end of the connecting bolt according to FIG 5 ,
7 : also enlarged view of the lower end of the connecting bolt according to section VII 1 ,
8th : a section through a third embodiment of the connecting bolt bolt in a side view,
9 : the same connecting bolts as in 8th , but rotated by 90°,
10 : an installation example of the connecting bolt according to 8th and 9 ,
11 : a plan view of the arrangement according to FIG 10 in a first assembly stage and
12 : the same top view as 11 in the fully assembled state of the connecting bolt.

In 1 ist in schematischer Darstellung ein Querschnitt durch einen Teil eines Kraftfahrzeugs 1 dargestellt. Gezeigt wird die linke Seite des Kraftfahrzeugs 1 mit einer Deformierung des Korpus, die aufgrund eines auf der rechten Seite stattgefundenen Seitenaufpralls verursacht wurde.In 1 a cross section through part of a motor vehicle 1 is shown in a schematic representation. The left side of the motor vehicle 1 is shown with a deformation of the body caused by a side impact that occurred on the right side.

Unterhalb des Kraftfahrzeugbodens 2 ist ein Batteriegehäuse 3 angeordnet, in welchem die Traktionsbatterien 5 untergebracht sind. Der Batteriegehäusedeckel 4 ist stark deformiert und nach oben gedrückt worden. Das Batteriegehäuse 3 ist durch den Seitenaufprall in der Zeichnung relativ zu dem Fahrzeugboden 2 nach links verschoben, wobei der Korpus des Batteriegehäuses 3 sowie die darin befindlichen Batterien 5 unbeschädigt geblieben sind.Below the motor vehicle floor 2 there is a battery housing 3 in which the traction batteries 5 are accommodated. The battery case cover 4 has been severely deformed and pushed up. The battery housing 3 has been displaced to the left in the drawing relative to the vehicle floor 2 as a result of the side impact, with the body of the battery housing 3 and the batteries 5 located therein remaining undamaged.

Auf der linken Seite in 1 ist die linke Fahrzeugtür 6 zu sehen, die ebenfalls im Wesentlichen unbeschädigt geblieben ist. Der untere Teil der Fahrzeugtür 6 liegt an dem Schweller 7 an, der über eine Schwellerstütze 8 mit dem auf der linken Seite des Fahrzeugs angeordneten Längsträger 9 verbunden ist. An dem linken Ende des Batteriegehäuses 3 befindet sich ein Knautschkörper 11, der über einen Verbindungsbolzen 10 ebenfalls mit dem Längsträger 9 des Fahrzeugs 1 verbunden ist. Zwischen der Oberseite des Knautschkörpers 11 und der Unterseite des Längsträgers 9 ist bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel zusätzlich noch ein Abstandshalter 12 angebracht, durch den sich der Verbindungsbolzen 10 ebenfalls hindurcherstreckt. On the left in 1 the left vehicle door 6 can be seen, which has also remained essentially undamaged. The lower part of the vehicle door 6 bears against the sill 7, which is connected via a sill support 8 to the side member 9 arranged on the left-hand side of the vehicle. At the left end of the battery housing 3 there is a crushable body 11 which is also connected to the side member 9 of the vehicle 1 via a connecting bolt 10 . In the exemplary embodiment shown in the drawing, a spacer 12 is also attached between the upper side of the deformable body 11 and the underside of the longitudinal member 9, through which the connecting bolt 10 also extends.

In dem in 1 gezeigten Zustand ist der Knautschkörper 11 nahezu unbeschädigt geblieben und hat sich nur wenig verformt, da der Seitenaufprall auf der rechten Seite des Fahrzeugs 1 stattgefunden hat. Insofern hat der auf der nicht dargestellten rechten Seite angeordnete Knautschkörper einen Großteil der Verformungskraft aufgenommen und wurde entsprechend deformiert. Der auf der linken Seite nahezu unbeschädigt gebliebene Knautschkörper 11 wurde lediglich durch das Batteriegehäuse ein Stück nach links verschoben.in the in 1 In the state shown, the crushable body 11 has remained almost undamaged and has deformed only slightly, since the side impact took place on the right side of the vehicle 1. In this respect, the crushable body arranged on the right-hand side (not shown) has absorbed a large part of the deformation force and has been correspondingly deformed. Crumpled body 11, which remained almost undamaged on the left side, was only pushed a little to the left by the battery housing.

Im Falle eines auf der rechten Seite des Fahrzeugs 1 aufgetretenen Seitenaufpralls, bei dem sich das Batteriegehäuse 3 gegenüber dem Fahrzeugboden 2 nach links verschiebt, verlagert sich auch der Knautschkörper 11 gegenüber dem Fahrzeuglängsträger 9, mit dem der Knautschkörper 11 über den Verbindungsbolzen 10 verbunden ist, ebenfalls nach links.In the event of a side impact occurring on the right side of the vehicle 1, in which if the battery housing 3 is displaced to the left relative to the vehicle floor 2, the crushable body 11 is also displaced to the left relative to the vehicle side member 9, to which the crushable body 11 is connected via the connecting bolt 10.

Bei einem solchen Kollisionsfall spielt sich das Verformungsgeschehen im Wesentlichen unterhalb des Kraftfahrzeugbodens 2 ab. Die in dem Innenraum 14 des Fahrzeugs 1 vorhandene Sitzstruktur 13 bleibt somit von der Wirkung des Seitenaufpralls weitestgehend verschont.In the event of such a collision, the deformation process takes place essentially below the floor 2 of the motor vehicle. The seat structure 13 present in the interior 14 of the vehicle 1 is thus largely spared from the effect of the side impact.

Bei einem solchen Kollisionsfall wird der Verbindungsbolzen 10 insbesondere in demjenigen Bereich, in welchem er von dem Knautschkörper 11 in den Abstandshalter 12 übergeht, oder auch in dem Bereich zwischen dem Abstandshalter 12 und dem Längsträger 9 stark beansprucht, und zwar insbesondere auf Abscherung.In such a collision case, the connecting bolt 10 is heavily stressed, particularly in the area in which it transitions from the deformable body 11 into the spacer 12, or also in the area between the spacer 12 and the longitudinal member 9, specifically in terms of shearing.

Die in den folgenden 2-12 dargestellten Ausführungsformen des Verbindungsbolzens 10 zeigen Lösungen auf, wie trotz eines nicht vorhersehbaren Abscherens des Verbindungsbolzens 10 der Batteriekasten 3 mit der Fahrzeugstruktur verbunden bleibt und somit größere Schäden vermieden werden können.The in the following 2-12 The illustrated embodiments of the connecting bolt 10 show solutions as to how the battery box 3 remains connected to the vehicle structure despite an unforeseeable shearing off of the connecting bolt 10 and thus major damage can be avoided.

Das gemeinsame Hauptmerkmal sämtlicher Ausführungsformen des Verbindungsbolzens 10 besteht darin, dass der Verbindungsbolzen 10 die Form eines Rohrs 15 aufweist und dass im Inneren des Rohrs 15 ein flexibles Kabel 16 angeordnet ist, wobei die Enden 17 und 18 des Kabels 16 im Bereich der Enden 17 und 18 des Rohrs 15 verankert sind.The main feature common to all embodiments of the connecting bolt 10 is that the connecting bolt 10 has the shape of a tube 15 and that a flexible cable 16 is arranged inside the tube 15, the ends 17 and 18 of the cable 16 being in the region of the ends 17 and 18 of the tube 15 are anchored.

Bei dem in 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel des Verbindungsbolzens 10 sind die beiden Enden 17 und 18 des Kabels 16 mit Sperrkörpern 21 versehen, die zur Befestigung des Kabels innerhalb des Rohrs 15 im Bereich von dessen Enden 19 und 20 dienen.At the in 2 and 3 In the illustrated embodiment of the connecting bolt 10, the two ends 17 and 18 of the cable 16 are provided with locking bodies 21, which are used to fasten the cable within the tube 15 in the region of its ends 19 and 20.

Die Sperrkörper 21 sind dabei auf die Enden 17 und 18 des Kabels 16 aufgegossen und jedes Ende des Kabels 16, einschließlich des daran vorgesehenen Sperrkörpers 21, ist mit einer Gewindehülse 22 bzw. 23 verbunden.The locking bodies 21 are cast onto the ends 17 and 18 of the cable 16 and each end of the cable 16, including the locking body 21 provided thereon, is connected to a threaded sleeve 22 and 23, respectively.

Das Rohr 15 ist dabei zumindest in seinen Endbereichen 24 und 25 mit einem Innengewinde 26 versehen, in das die mit den Kabelenden 17 und 18 verbundenen Gewindehülsen 22 und 23 eingeschraubt werden. Das Innengewinde 26 des Rohrs 15 ist in der Zeichnung nicht detailliert dargestellt.At least in its end regions 24 and 25, the tube 15 is provided with an internal thread 26 into which the threaded sleeves 22 and 23 connected to the cable ends 17 and 18 are screwed. The internal thread 26 of the tube 15 is not shown in detail in the drawing.

Bei dem in 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich das an der Innenwand des Rohrs 15 ausgebildete Innengewinde 26 über die gesamte Länge des Rohrs 15. Auf diese Weise kann das mit den Gewindehülsen 22 und 23 versehene Kabel 16 bequem in das Rohr 15 eingeschraubt werden. Es ist nicht notwendig und nicht vorgesehen, das Kabel 16 innerhalb des Rohrs 15 zu spannen, denn die Betriebslasten verlaufen im Normalbetrieb ausschließlich über das Rohr 15.At the in 2 and 3 In the exemplary embodiment shown, the internal thread 26 formed on the inner wall of the tube 15 extends over the entire length of the tube 15. In this way, the cable 16, which is provided with the threaded sleeves 22 and 23, can be easily screwed into the tube 15. It is not necessary and not intended to tension the cable 16 within the tube 15, because the operational loads run exclusively through the tube 15 in normal operation.

In 2 ist das Kabel 16 noch außerhalb des Rohrs 15 angeordnet. Der Zustand, in dem die beiden Teile miteinander verbunden sind, ist in 3 dargestellt.In 2 the cable 16 is still arranged outside the tube 15. The state where the two parts are connected is in 3 shown.

Die in 3 dargestellte untere Gewindehülse 22 ist an ihrem äußeren Ende mit einem Anlagekopf 27 versehen, dessen Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Rohrs 15. Die mit dem Anlagekopf 27 verbundene untere Gewindehülse 22 ist dabei so weit in das untere Rohrende 25 eingeschraubt, bis der Anlagekopf 27 an der unteren Stirnfläche 28 des Rohrs 15 zur Anlage kommt.In the 3 The lower threaded sleeve 22 shown is provided at its outer end with a contact head 27, the diameter of which is larger than the outside diameter of the pipe 15. The lower threaded sleeve 22 connected to the contact head 27 is screwed into the lower end of the pipe 25 until the contact head 27 on the lower end face 28 of the tube 15 comes to rest.

Um die mit dem Anlagekopf 27 versehene Gewindehülse 22 bequem in den unteren Endbereich 25 des Rohrs 15 einschrauben zu können, ist der Anlagekopf 27 an seinem Außenende mit einem Außensechskant 29 versehen, an welchem ein Werkzeug angesetzt werden kann.In order to be able to easily screw the threaded sleeve 22 provided with the contact head 27 into the lower end region 25 of the tube 15, the contact head 27 is provided at its outer end with an external hexagon 29, to which a tool can be attached.

Die in 3 dargestellte obere Gewindehülse 23 ist an ihrem nach außen weisenden Bereich mit einem Innensechskant 30 versehen, sodass die Gewindehülse 23 mithilfe eines in den Innensechskant eingesetzten Werkzeugs relativ zu dem Rohr 15 gedreht werden kann.In the 3 The upper threaded sleeve 23 shown is provided with a hexagon socket 30 on its area pointing outwards, so that the threaded sleeve 23 can be rotated relative to the tube 15 using a tool inserted into the hexagon socket.

In den 5 bis 7 sind die Einzelmerkmale in vergrößertem Maßstab im Detail zu erkennen.In the 5 until 7 the individual features can be seen in detail on an enlarged scale.

Das in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht weitestgehend dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 und 3. Ein Unterschied besteht jedoch darin, dass der obere Endbereich 24 des Rohrs 15 mit einem Außengewinde 31 versehen ist. Diese Ausführung entspricht im Wesentlichen dem in 1, Ausschnitt V, dargestellten Befestigungsbereich, bei dem auf das Außengewinde 31 eine Mutter 32 aufgeschraubt ist. Dieser Bereich ist in 5 in vergrößertem Maßstab dargestellt.This in 4 illustrated embodiment largely corresponds to the embodiment according to 2 and 3 . One difference, however, is that the upper end area 24 of the tube 15 is provided with an external thread 31 . This version essentially corresponds to that in 1 , Detail V, fastening area shown, in which on the external thread 31 a nut 32 is screwed. This area is in 5 shown on an enlarged scale.

In 6 ist in einer Draufsicht auf 5 der Innensechskant 30, der in der oberen Gewindehülse 23 ausgebildet ist, im Detail dargestellt.In 6 is in a plan view 5 the hexagon socket 30 formed in the upper threaded sleeve 23 is shown in detail.

Die Länge des Rohrs 15 in den Ausführungsbeispielen gemäß 2, 3 und 4 ist nur beispielhaft dargestellt. Selbstverständlich muss die Länge des Rohrs 15 und des in dem Rohr angeordneten Kabels 16 den jeweiligen Einbaubedingungen angepasst werden.The length of the tube 15 in the embodiments according to 2 , 3 and 4 is only shown as an example. Of course, the length of the tube 15 and in the tube must be arranged net cable 16 can be adapted to the respective installation conditions.

Der in 1 dargestellte Ausschnitt VII zeigt den unteren Bereich des Verbindungsbolzens 10, der an der Unterseite des Knautschkörpers 11 verankert ist. Dabei liegt der Anlagekopf 27 mit seinem äußeren Rand, dessen Durchmesser größer als der Außendurchmesser des Rohrs 15 ist, gegen die Unterseite des Knautschkörpers 11 an, sodass dadurch auch das untere Ende des Verbindungsbolzens 10 in einer definierten Lage gehalten wird. Dieser Bereich ist in 7 in vergrößerter Darstellung gezeigt.the inside 1 Section VII shown shows the lower area of the connecting bolt 10 which is anchored to the underside of the crushable body 11 . The contact head 27 rests with its outer edge, the diameter of which is larger than the outer diameter of the tube 15, against the underside of the deformable body 11, so that the lower end of the connecting bolt 10 is also held in a defined position. This area is in 7 shown in an enlarged view.

Bei dem in den 8 bis12 dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verbindungsbolzens 10 weist das obere Ende des Kabels 16 einen T-förmigen Kopf 33 auf. Bei der Montage wird der Kopf 33 nach oben durch einen in einem entsprechenden Anlageteil 34 vorgesehenen Schlitz 35 geschoben. Danach wird das Kabel 16 gemeinsam mit dem Kopf 33 um einen Winkel von etwa 90° gedreht und in eine in dem Anlageteil 34 vorgesehene, ebenfalls um 90° gegenüber dem Schlitz 35 versetzte Vertiefung 36 abgesenkt. Von dem Anlageteil 34, welches zum Korpus des Kraftfahrzeugs gehört, ist nur ein kleiner runder Ausschnitt dargestellt.At the in the 8th until 12 Illustrated embodiment of the connecting bolt 10 according to the invention, the upper end of the cable 16 has a T-shaped head 33 . During assembly, the head 33 is pushed upwards through a slot 35 provided in a corresponding abutment part 34 . The cable 16 is then rotated together with the head 33 through an angle of approximately 90° and lowered into a recess 36 provided in the contact part 34 and also offset by 90° with respect to the slot 35 . Only a small round section of the system part 34, which belongs to the body of the motor vehicle, is shown.

Das untere Ende des Kabels 16 ist mit einer bereits beschriebenen Gewindehülse 40 versehen, die ebenso wie die in Verbindung mit den 2 bis 4 Gewindehülse 22 über einen Sperrkörper 21 mit dem Kabel 16 fest verbunden ist. Die Gewindehülse 40 ist in das in der Zeichnung nicht näher dargestellte Innengewinde des Rohrs 15 eingeschraubt und es ragt ein Abschnitt 41 aus dem unteren Ende des Rohrs 15 heraus. Der herausragende Abschnitt 41 wird durch ein entsprechendes Funktionsteil 37, beispielsweise den unteren Bereich des Batteriekastens, an welchem das untere Ende des Verbindungsbolzens 10 befestigt werden soll, hindurchgeführt und auf der abgewandten Seite mit einer Mutter 38 gesichert. Zwischen das Funktionsteil 37 und die Mutter 38 kann gegebenenfalls eine Unterlegscheibe 39 eingesetzt werden.The lower end of the cable 16 is provided with a threaded sleeve 40 already described, the same as in connection with the 2 until 4 Threaded sleeve 22 is firmly connected to the cable 16 via a locking body 21 . The threaded sleeve 40 is screwed into the internal thread of the tube 15 (not shown in detail in the drawing) and a section 41 protrudes from the lower end of the tube 15 . The protruding section 41 is passed through a corresponding functional part 37, for example the lower area of the battery case, to which the lower end of the connecting bolt 10 is to be fastened, and secured with a nut 38 on the opposite side. If necessary, a washer 39 can be inserted between the functional part 37 and the nut 38 .

Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen besteht der jeweilige Verbindungsbolzen 10 aus einem Stahlrohr 15, welches zwar eine ausreichende Festigkeit aufweist, jedoch schlimmstenfalls bei einem Aufprall des Kraftfahrzeugs gegen ein Hindernis abgeschert werden kann.In all of the exemplary embodiments, the respective connecting bolt 10 consists of a steel tube 15, which has sufficient strength but, in the worst case, can be sheared off when the motor vehicle crashes against an obstacle.

Das durch das Stahlrohr 15 geführte Kabel 16 besteht vorzugsweise aus einem sehr stabilen Stahlseil. Dieses soll für den Fall eines Aufpralls des Fahrzeugs, bei dem das Stahlrohr 15 des Verbindungsbolzens 10 abgeschert wird, die durch die Verbindungsbolzen 10 miteinander verbundenen Teile des Kraftfahrzeugs zusammenhalten, sodass keine wesentlichen Verschiebungen des Batteriegehäuses 3 möglich sind.The cable 16 guided through the steel pipe 15 preferably consists of a very stable steel cable. In the event of a vehicle collision, in which the steel tube 15 of the connecting bolt 10 is sheared off, this is intended to hold the parts of the motor vehicle connected to one another by the connecting bolts 10 together, so that no significant displacements of the battery housing 3 are possible.

Durch die Erfindung wird ein wirksamer Schutz für die Traktionsbatterien eines Hybrid- bzw. Elektrofahrzeugs geschaffen, indem mit dem neuen Verbindungsbolzen 10 die miteinander verbundenen Teile des Kraftfahrzeugs im Falle eines Aufpralls zusammengehalten werden können. Bei einer Bewegung der entsprechenden Teile relativ zueinander kann selbst bei einem Abscheren des Verbindungsbolzens 10 das Kabel 16 die entsprechenden Teile sichern.The invention provides effective protection for the traction batteries of a hybrid or electric vehicle, in that the new connecting bolt 10 can be used to hold together the parts of the motor vehicle that are connected to one another in the event of an impact. With movement of the respective parts relative to each other, even if the connecting bolt 10 shears off, the cable 16 can secure the respective parts.

Bezugszeichenlistereference list

11: Kraftfahrzeugmotor vehicle
22: Kraftfahrzeugbodenmotor vehicle floor
33: Batteriegehäusebattery case
44: Batteriegehäusedeckelbattery case cover
55: Traktionsbatterientraction batteries
66: Fahrzeugtürvehicle door
77: Schwellersills
88th: Schwellerstützesill support
99: Fahrzeuglängsträgervehicle side member
1010: Verbindungsbolzenconnecting bolts
1111: Knautschkörpercrumple body
1212: Abstandshalterspacers
1313: Sitzstrukturseat structure
1414: Innenraum des Fahrzeugsinterior of the vehicle
1515: Rohr/Stahlrohrpipe/steel pipe
1616: KabelCable
1717: oberes Ende des Kabelstop end of the cable
1818: unteres Ende des Kabelslower end of the cable
1919: oberes Ende des Rohrs 15upper end of tube 15
2020: unteres Ende des Rohrs 15lower end of tube 15
2121: Sperrkörperlocking body
2222: untere Gewindehülselower threaded sleeve
2323: obere Gewindehülseupper threaded sleeve
2424: oberer Endbereich des Rohrsupper end of the tube
2525: unterer Endbereich des Rohrslower end of the tube
2626: Innengewinde des Rohrsinternal thread of the pipe
2727: Anlagekopfattachment header
2828: Stirnfläche des Rohrsface of the pipe
2929: Außensechskantexternal hexagon
3030: InnensechskantAllen key
3131: Außengewindeexternal thread
3232: Muttermother
3333: T-förmiger KopfT-shaped head
3434: Anlageteilplant part
3535: Schlitzslot
3636: Vertiefungdeepening
3737: Funktionsteilfunctional part
3838: Muttermother
3939: Unterlegscheibewasher
4040: Gewindehülsethreaded sleeve
4141: Abschnitt der Gewindehülse 40Section of the threaded sleeve 40

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 202014102281 U1 [0003]

Claims

Motor vehicle (1) as a hybrid or electric vehicle with traction batteries (5) arranged in its floor area or below its floor (2) in a battery housing (3) and crumpleable bodies (11) provided on the outside of the battery housing (3) to protect the batteries (5) in the event of the vehicle colliding with an obstacle, characterized in that the respective crushable body (11) and/or the battery housing (3) is connected to a longitudinal or transverse member of the vehicle (1st ) is connected, - that the respective connecting bolt (10) has the shape of a tube (15), - that inside the tube (15) a flexible cable (16) is arranged and - that the ends of the cable (16) to the or anchored above or below the end portions (24, 25) of the tube (15).

motor vehicle after claim 1 , characterized in that the cable ends are provided with locking bodies (21) for attachment to the end portions of the tube (15).

motor vehicle after claim 2 , characterized in that the blocking bodies (21) are cast onto the ends (17, 18) of the cable (16).

motor vehicle after claim 1 or 2 , characterized in that each cable end (17,18) is connected to the blocking body (21) provided thereon with a threaded sleeve (22,23) and that the pipe (15) has an internal thread ( 26) into which the threaded sleeves (22, 23) connected to the cable ends (17, 18) are screwed.

motor vehicle after claim 4 , characterized in that the internal thread (26) of the tube (15) is continuous over the entire length of the tube (15).

motor vehicle after claim 4 or 5 , characterized in that one of the two threaded sleeves (22,23) is provided at its outer end with a bearing head (27) whose diameter is larger than the outer diameter of the pipe (15), and that the threaded sleeve provided with the bearing head (27). (22) is screwed into one of the ends of the tube (15) until the bearing head (27) comes to rest on the end face of the tube (15).

motor vehicle after claim 6 , characterized in that the contact head (27) is provided with an external hexagon (29) for attaching a tool.

motor vehicle after claim 7 , characterized in that at the other end of the cable (15) arranged threaded sleeve (23) is provided with a hexagon socket (30) for attaching a tool.

Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the respective connecting bolt (10) is a steel tube.

Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the cable (16) is a steel cable.

motor vehicle after claim 1 , characterized in that one end of the cable (16) has a T-shaped head (33) which passes through a slot (35) of a bearing part (34) against which the corresponding end of the tube (15) rests and that the T-shaped head (33) snaps into a corresponding recess (36) of a contact part (34) by rotating it through an angle of approximately 90°.

motor vehicle after claim 11 , characterized in that at the opposite lower end of the cable (16) a threaded sleeve (40) is provided which protrudes with a section (41) from the lower end of the tube (15) that the protruding section (41) of the threaded sleeve (40) is passed through a functional part (37) connected to the body of the vehicle and that a nut (38) is screwed onto the section (41) of the threaded sleeve (40), which nut rests against the functional part (37) and thus the connecting bolt (10) on the functional part (37).