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Die Erfindung betrifft ein Fahrgestell für ein Elektrofahrzeug, welches einen Träger umfasst, und ein Gehäuse für eine Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs, welches einen von dem Gehäuse abragenden lateralen Flanschabschnitt umfasst. Ferner betrifft die Erfindung ein System für ein Elektrofahrzeug, welches ein Fahrgestell des Elektrofahrzeugs und ein Gehäuse für eine Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs umfasst, ein Elektrofahrzeug und ein Verfahren zum Montieren einer Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs.
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Während jeder normalen Fahrt eines Fahrzeugs, d. h. eines Kraftfahrzeugs und insbesondere eines Personenkraftwagens (Pkw), ist das Fahrzeug und mit ihm jede seiner Baugruppen einer Mehrzahl von Längsbeschleunigungen, d. h. Beschleunigungen in einer Vorne-Hinten-Richtung des Fahrzeugs, und Querbeschleunigungen, d. h. Beschleunigungen in einer Links-Rechts-Richtung des Fahrzeugs, ausgesetzt. Entsprechend wird bei jedem Beschleunigen des Fahrzeugs jede Baugruppe mit einer massenproportionalen Kraft beaufschlagt.
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Zum Bewahren einer Integrität des Fahrzeugs muss eine Anordnung jeder Baugruppe relativ zu dem Fahrzeug unter einem Einwirken der mit dem Beschleunigen einhergehenden Kraft erhalten bleiben. Mit anderen Worten muss für jede Baugruppe des Fahrzeugs eine Halterung des Fahrzeugs bereitgestellt werden, welche die einwirkende Kraft aufnimmt und die Baugruppe relativ zu dem Fahrzeug konstant an einem vorgesehenen Ort hält.
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Zu den Baugruppen eines verbrennungsmotorisch angetriebenen Fahrzeugs gehört ein Kraftstofftank.
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So offenbart
DE 10 2017 001 123 A1 ein System für ein Fahrzeug, welches ein Karosserieteil des Fahrzeugs, einen Kraftstofftank des Fahrzeugs und eine Halterung für den Kraftstofftank umfasst. Die Halterung umfasst einen Vorsprung, welcher in eine korrespondierende Einbuchtung des Kraftstofftanks eingreift und den Kraftstofftank zwischen dem Karosserieteil und einem Verkleidungselement der Halterung fixiert.
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Entsprechend gehört zu den Baugruppen eines Elektrofahrzeugs eine Traktionsbatterie, welche üblicherweise ein Gehäuse und eine Mehrzahl von in dem Gehäuse angeordneten Batteriezellen umfasst. Das Gehäuse kann einen von dem Gehäuse abragenden lateralen Flanschabschnitt aufweisen. Zum Befestigen der Traktionsbatterie an einem Fahrgestell des Fahrzeugs wird der Flanschabschnitt mittels einer Mehrzahl von Schrauben mit einem Träger des Fahrgestells verbunden.
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Aufgrund einer großen Masse der Traktionsbatterie muss eine Verbindung zwischen der Traktionsbatterie und dem Fahrgestell, insbesondere bei einem Heckstoß, beispielsweise infolge eines Auffahrunfalls, eine große Kraft aufnehmen können. Jedoch kann eine mögliche Anzahl der Schrauben wegen eines prinzipiell begrenzten Montageraums nicht ausreichend sein. Abgesehen davon kann eine Stabilität der Schrauben gegenüber einem Abscheren, insbesondere bei einem Heckstoß, nicht mit einer ausreichenden Sicherheit gewährleistet werden.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Fahrgestell für ein Elektrofahrzeug und ein Gehäuse einer Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs bereitzustellen, welche eine feste Verbindung zwischen dem Fahrgestell und dem Gehäuse auch bei einem Heckstoß sicherstellen. Weitere Aufgaben der Erfindung sind, ein ein Fahrgestell und ein Gehäuse einer Traktionsbatterie umfassendes System für ein Elektrofahrzeug und ein Elektrofahrzeug bereitzustellen sowie ein Verfahren zum Montieren einer Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs vorzuschlagen.
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Ein Gegenstand der Erfindung ist ein Fahrgestell für ein Elektrofahrzeug, welches einen Träger umfasst. Der Träger des Fahrgestells ist ausgebildet, eine bei einem Heckstoß auftretende Kraft aufzunehmen. Zudem ist der Träger zum Befestigen einer Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs vorgesehen.
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Erfindungsgemäß umfasst der Träger einen von dem Träger abragenden Vorsprung, welcher für einen dreidimensionalen Formschluss mit einer korrespondierenden Einbuchtung eines Gehäuses einer Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs ausgebildet ist. Der Vorsprung ist einteilig an den Träger angeformt und vorgesehen, um das Gehäuse der Traktionsbatterie durch ein formschlüssiges Eingreifen an dem Träger festzulegen. Der dreidimensionale Formschluss bewirkt ein Festlegen des Gehäuses an dem Träger in drei Raumdimensionen, d. h. in einer x-Richtung (Längsrichtung des Fahrzeugs), einer y-Richtung (laterale Querrichtung des Fahrzeugs) und einer z-Richtung (vertikale Querrichtung des Fahrzeugs).
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Die durch das Eingreifen bereitgestellte Verbindung, d. h. die formschlüssige Eingriffsverbindung, zwischen dem Träger und dem Gehäuse kann einerseits einen Heckstoß, d. h. eine kurzzeitige große Beschleunigung in der Längsrichtung des Fahrzeugs, aufnehmen. Andererseits erleichtert der dreidimensionale Formschluss beim Montieren der Traktionsbatterie in das Fahrgestell ein Positionieren der Traktionsbatterie relativ zu dem Fahrgestell.
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Bevorzugt weist der Vorsprung ein Innengewinde für eine Schraube auf und/oder ist der Vorsprung zumindest teilweise als ein Kegel mit einer konischen Außenfläche ausgebildet. Das Innengewinde erlaubt ein Verschrauben des Gehäuses mit dem Träger. Die Schrauben müssen bei einem Heckstoß nicht die gesamte in der Längsrichtung des Fahrzeugs wirkende Kraft aufnehmen, da die formschlüssige Eingriffsverbindung ebenfalls einen Anteil der Kraft aufnimmt. Infolgedessen wirkt die formschlüssige Eingriffsverbindung ebenfalls einem Abscheren der Schrauben entgegen.
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Die Kegelform der Außenfläche des Vorsprungs ermöglicht gleichzeitig ein Festlegen der Traktionsbatterie in der vertikalen Querrichtung des Fahrzeugs und ein Festlegen der Traktionsbatterie in der Längsrichtung und der horizontalen Querrichtung des Fahrzeugs, wodurch ein Montieren der Traktionsbatterie erleichtert ist.
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Vorteilhaft ist der Träger als ein Längsträger des Fahrgestells ausgebildet. Der Längsträger ist vorgesehen, in der Längsrichtung des Fahrzeugs wirkende Kräfte aufzunehmen.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Gehäuse für eine Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs, welches einen von dem Gehäuse abragenden lateralen Flanschabschnitt umfasst. Der Flanschabschnitt des Gehäuses ist ausgebildet, eine bei einem Heckstoß auftretende Kraft aufzunehmen. Zudem ist der Flanschabschnitt zum Befestigen der Traktionsbatterie an dem Fahrgestell vorgesehen.
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Erfindungsgemäß weist der Flanschabschnitt eine an dem Flanschabschnitt angeformte Einbuchtung auf, welche für einen dreidimensionalen Formschluss mit einem korrespondierenden Vorsprung des Fahrgestells des Elektrofahrzeugs ausgebildet ist. Die Einbuchtung ist einteilig an dem Flanschabschnitt angeformt und vorgesehen, um das Gehäuse der Traktionsbatterie durch ein formschlüssiges Eingreifen an dem Träger festzulegen. Der dreidimensionale Formschluss bewirkt ein Festlegen des Gehäuses an dem Träger in drei Raumdimensionen, d. h. in einer x-Richtung (Längsrichtung des Fahrzeugs), einer y-Richtung (laterale Querrichtung des Fahrzeugs) und einer z-Richtung (vertikale Querrichtung des Fahrzeugs).
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Bevorzugt weist die Einbuchtung einen Durchlass für eine Schraube auf und/oder ist die Einbuchtung zumindest teilweise als ein Hohlkegel mit einer konischen Innenfläche ausgebildet. Der Durchlass erlaubt ein Verschrauben des Gehäuses mit dem Träger. Die Schrauben müssen bei einem Heckstoß nicht die gesamte in der Längsrichtung des Fahrzeugs wirkende Kraft aufnehmen, da die formschlüssige Eingriffsverbindung ebenfalls einen Anteil der Kraft aufnimmt. Infolgedessen wirkt die formschlüssige Eingriffsverbindung ebenfalls einem Abscheren der Schrauben entgegen.
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Die Kegelform der Innenfläche der Einbuchtung ermöglicht gleichzeitig ein Festlegen der Traktionsbatterie in der vertikalen Querrichtung des Fahrzeugs und ein Festlegen der Traktionsbatterie in der Längsrichtung und der horizontalen Querrichtung des Fahrzeugs, wodurch ein Montieren der Traktionsbatterie erleichtert ist.
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In einer Ausführungsform ist an den Flanschabschnitt ein Hohlzylinder angeformt und ist die Einbuchtung an einem freien Ende des Hohlzylinders ausgebildet. Eine Länge des Hohlzylinders stellt eine Position der Traktionsbatterie relativ zu dem Fahrgestell, d. h. einen Abstand zwischen dem Flanschabschnitt und dem Träger, ein und erlaubt ein flexibles Positionieren der Traktionsbatterie in der vertikalen Querrichtung.
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Noch ein Gegenstand der Erfindung ist ein System, umfassend ein Fahrgestell und ein Gehäuse für eine Traktionsbatterie. Das System ist ausgebildet, eine Verbindung zwischen dem Fahrgestell und dem Gehäuse der Traktionsbatterie bereitzustellen.
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Erfindungsgemäß ist das Fahrgestell als ein erfindungsgemäßes Fahrgestell ausgebildet, ist das Gehäuse als ein erfindungsgemäßes Gehäuse ausgebildet und weist das System eine Mehrzahl von korrespondierenden Vorsprüngen und Einbuchtungen auf. Die mehreren korrespondierenden Vorsprünge und Einbuchtungen verteilen die bei einem Heckstoß auftretende Kraft und verringern entsprechend die auf jeden einzelnen formschlüssigen Eingriff eines Vorsprungs und einer Einbuchtung wirkende Kraft. Auf diese Weise ist eine feste Verbindung zwischen der Traktionsbatterie und dem Fahrgestell sichergestellt.
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Ein vierter Gegenstand der Erfindung ist ein Elektrofahrzeug, umfassend ein Fahrgestell und ein Gehäuse für eine Traktionsbatterie, welches an einem Träger des Fahrgestells dreidimensional gehalten ist. Elektrofahrzeuge mit einem Fahrgestell und einem an dem Fahrgestell dreidimensional gehaltenen Gehäuse für eine Traktionsbatterie sind weit verbreitet. Entsprechend ist die Erfindung vielzählig und vielfältig anwendbar.
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Erfindungsgemäß ist das Fahrgestell erfindungsgemäß ausgebildet, ist das Gehäuse erfindungsgemäß ausgebildet und sind ein von einem Träger des Fahrgestells abragender Vorsprung und eine an einem von dem Gehäuse abragenden lateralen Flanschabschnitt angeformte Einbuchtung in einem formschlüssigen Eingriff. Das Elektrofahrzeug stellt eine feste Verbindung zwischen der Traktionsbatterie und dem Fahrgestell bereit, wodurch eine Sicherheit des Elektrofahrzeugs bei einem Heckstoß erhöht ist.
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Ein fünfter Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Montieren einer Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs, bei dem ein eine Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs umschließendes Gehäuse an einem Träger eines Fahrgestells des Elektrofahrzeugs montiert wird. Das Montageverfahren wird bei jedem Herstellen eines Elektrofahrzeugs ausgeführt. Entsprechend ist die Erfindung vielzählig und vielfältig anwendbar.
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Erfindungsgemäß werden ein von dem Träger des Fahrgestells abragender Vorsprung und eine an einem von dem Gehäuse abragenden lateralen Flanschabschnitt angeformte Einbuchtung in einen formschlüssigen Eingriff gebracht. Dank dem formschlüssigen Eingriff wird das Gehäuse an dem Träger in drei Raumdimensionen, d. h. in einer x-Richtung (Längsrichtung des Fahrzeugs), einer y-Richtung (laterale Querrichtung des Fahrzeugs) und einer z-Richtung (vertikale Querrichtung des Fahrzeugs) festgelegt, wodurch ein Montieren der Traktionsbatterie erleichtert ist.
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Bevorzugt wird eine Schraube durch einen Durchlass der Einbuchtung in ein Innengewinde des Vorsprungs eingeschraubt. Die Schraubverbindung verstärkt die Verbindung zwischen der Traktionsbatterie und dem Fahrgestell weiter und wirkt einem Bewegen der Traktionsbatterie relativ zu dem Fahrgestell in der vertikalen Querrichtung des Fahrzeugs entgegen.
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Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Fahrgestells und des erfindungsgemäßen Gehäuses für eine Traktionsbatterie besteht darin, dass sie in einem Zusammenwirken eine feste Verbindung zwischen dem Fahrgestell und dem Gehäuse auch bei einem Heckstoß sicherstellen. Als ein weiterer Vorteil ist anzusehen, dass ein Montieren der Traktionsbatterie erleichtert ist.
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Die Erfindung ist anhand einer Ausführungsform in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter beschrieben. Es zeigt:
- 1 eine teilweise Seitenansicht eines ein Fahrgestell und ein Gehäuse einer Traktionsbatterie umfassenden Systems nach einer Ausführungsform der Erfindung für ein Elektrofahrzeug;
- 2 ein vergrößertes Detail des in 1 gezeigten Systems;
- 3 ein weiteres vergrößertes Detail des in 2 gezeigten Systems.
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1 zeigt eine teilweise Seitenansicht eines Systems nach einer Ausführungsform der Erfindung für ein (nicht dargestelltes) Elektrofahrzeug. Das System umfasst ein Fahrgestell 1 mit einem Träger 10 und ein Gehäuse 2 für eine Traktionsbatterie, welches einen Flanschabschnitt 20 aufweist. Das Fahrgestell 1 und das Gehäuse 2 sind für das Elektrofahrzeug geeignet.
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2 zeigt ein vergrößertes Detail des in 1 gezeigten Systems mit einer erfindungsgemäßen Verbindung zwischen dem Gehäuse 2 und dem Träger 10.
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Das Fahrgestell 1 umfasst einen Träger 10 mit einem von dem Träger 10 abragenden Vorsprung 100. Der Träger 10 kann als ein Längsträger des Fahrgestells 1 ausgebildet sein. Der Vorsprung 100 ist für einen dreidimensionalen Formschluss mit einer korrespondierenden Einbuchtung 200 des Gehäuses 2 der Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs ausgebildet. Idealerweise weist der Vorsprung 100 ein Innengewinde 1000 für eine Schraube 3 auf. Der Vorsprung 100 kann zumindest teilweise als ein Kegel mit einer konischen Außenfläche 101 ausgebildet sein.
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Das Gehäuse 2 umfasst einen von dem Gehäuse 2 abragenden lateralen Flanschabschnitt 20 mit einer an dem Flanschabschnitt 20 angeformten Einbuchtung 200. An den Flanschabschnitt 20 kann ein Hohlzylinder 201 angeformt und die Einbuchtung 200 kann an einem freien Ende des Hohlzylinders 201 ausgebildet sein. Die Einbuchtung 200 ist für den dreidimensionalen Formschluss mit dem korrespondierenden Vorsprung 100 des Fahrgestells 1 ausgebildet. Die Einbuchtung 200 weist idealerweise einen Durchlass 2000 für die Schraube 3 auf. Die Einbuchtung 200 kann zumindest teilweise als ein Hohlkegel mit einer konischen Innenfläche 202 ausgebildet sein.
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In vorteilhaften Ausführungsformen umfasst das System eine Mehrzahl von korrespondierenden Vorsprüngen 100 und Einbuchtungen 200.
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Die Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs wird in einem Verfahren wie folgt montiert.
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Das die Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs umschließende Gehäuse 2 wird an dem Träger 10 des Fahrgestells 1 des Elektrofahrzeugs montiert. Dazu werden jeder von dem Träger 10 des Fahrgestells 1 abragende Vorsprung 100 und jede an einem von dem Gehäuse 2 abragenden lateralen Flanschabschnitt 20 angeformte Einbuchtung 200 paarweise in einen formschlüssigen Eingriff gebracht.
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Durch jeden Durchlass 2000 der Einbuchtung 200 wird idealerweise eine Schraube 3 in das Innengewinde 1000 des korrespondierenden Vorsprungs 100 eingeschraubt.
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Das Elektrofahrzeug umfasst das Fahrgestell 1 und das Gehäuse 2. Nach dem bestimmungsgemäßen Montieren ist das Gehäuse 2 an dem Träger 10 des Fahrgestells 1 dreidimensional gehalten. Der von dem Träger 10 des Fahrgestells 1 abragende Vorsprung 100 und die an dem von dem Gehäuse 2 abragenden lateralen Flanschabschnitt 20 angeformte Einbuchtung 200 sind in einem formschlüssigen Eingriff.
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3 zeigt ein weiteres vergrößertes Detail des in 2 gezeigten Systems mit einer zum Stand der Technik gehörenden Verbindung zwischen dem Gehäuse 2 und dem Träger 10.
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Das erfindungsgemäße System kann - wie in 1 gezeigt - sowohl aus dem Stand der Technik bekannte Verbindungen als auch erfindungsgemäße Verbindungen umfassen. Die erfindungsgemäßen Verbindungen können alternativ oder zusätzlich an einem Querträger des Fahrgestells 1 vorgesehen sein.
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BEZUGSZEICHENLISTE:
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- 1
- Fahrgestell
- 10
- Träger
- 100
- Vorsprung
- 101
- Außenfläche
- 1000
- Innengewinde
- 2
- Gehäuse
- 20
- Flanschabschnitt
- 200
- Einbuchtung
- 201
- Hohlzylinder
- 202
- Innenfläche
- 2000
- Durchlass
- 3
- Schraube
- 4
- Kraft bei Heckstoß
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017001123 A1 [0005]
