DE102022107303A1

DE102022107303A1 - Batterieträgerhalterung für ein elektrofahrzeug

Info

Publication number: DE102022107303A1
Application number: DE102022107303.3A
Authority: DE
Inventors: Rodrigo Alberto Marginet; James Brian Goff; Anuj Deshpande; Ohster Zapata; Corey John Jarocki; Jeffrey A. Walesch; Patrick W. Bain; Felicia Paluzzi; Peter Simeon Lazarevski
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2021-04-08
Filing date: 2022-03-28
Publication date: 2022-10-13
Also published as: US20220324312A1; CN115246304A; US11745574B2; US20230364977A1

Abstract

Ein Elektrofahrzeug beinhaltet einen Elektrofahrzeugbatterieträger, der ein Rahmenelement beinhaltet, das entlang einer Fahrzeuglängsachse langgestreckt ist. Das Elektrofahrzeug beinhaltet eine Schwellerschiene, die entlang der Fahrzeuglängsachse langgestreckt ist. Das Elektrofahrzeug beinhaltet einen Unterrahmen. Das Elektrofahrzeug beinhaltet eine Halterung, die den Batterieträger, die Schwellerschiene und den Unterrahmen verbindet.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die Offenbarung betrifft im Allgemeinen ein Elektrofahrzeug und insbesondere eine Batterieträgerhalterung für ein Elektrofahrzeug.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Ein Elektrofahrzeug beinhaltet eine Batterie, die das Fahrzeug, einschließlich des Antriebs des Fahrzeugs, mit Leistung versorgt. Zum Beispiel werden Räder des Fahrzeugs durch einen oder mehrere Elektromotoren angetrieben, die durch die Batterie mit Leistung versorgt werden. Die Batterie ist relativ groß und schwer und dementsprechend ist die Batterie typischerweise unter der Fahrgastzelle des Fahrzeugs untergebracht. Die Batterie kann während gewisser Fahrzeugaufpralle kurzgeschlossen werden, falls Lasten auf die Batterie ausgeübt werden und/oder falls aus dem Kühlsystem, das zum Kühlen der Batterie verwendet wird, Kühlmittel auf die Batterie leckt.
KURZDARSTELLUNG
Ein Elektrofahrzeug beinhaltet einen Elektrofahrzeugbatterieträger, der ein Rahmenelement beinhaltet, das entlang einer Fahrzeuglängsachse langgestreckt ist. Das Elektrofahrzeug beinhaltet eine Schwellerschiene, die entlang der Fahrzeuglängsachse langgestreckt ist. Das Elektrofahrzeug beinhaltet einen Unterrahmen. Das Elektrofahrzeug beinhaltet eine Halterung, die den Batterieträger, die Schwellerschiene und den Unterrahmen verbindet.
Das Elektrofahrzeug kann eine Elektrofahrzeugbatterie beinhalten, die durch den Batterieträger gestützt ist.
Das Elektrofahrzeug kann ein Rad beinhalten, das durch den Unterrahmen fahrzeugvorwärts der Halterung gestützt ist.
Das Rad kann einen Bewegungspfad während eines Fahrzeugaufpralls definieren, wobei der Bewegungspfad sich von dem Rad rückwärts erstreckt und die Halterung eine Frontfläche beinhaltet, die sich in einem stumpfen Winkel relativ zu dem Bewegungspfad erstreckt.
Der Bewegungspfad kann durch Bewegung des Rads während eines Crashtests mit einer starren Barriere mit kleiner Überlappung definiert sein.
Die Halterung kann sich direkt vor dem Rahmenelement entlang der Fahrzeuglängsachse befinden.
Der Batterieträger kann ein zweites Rahmenelement beinhalten, das entlang einer Fahrzeugquerachse langgestreckt und an der Halterung befestigt ist.
Das Elektrofahrzeug kann eine zweite Schwellerschiene, die von der Schwellerschiene beabstandet ist, wobei der Batterieträger zwischen der Schwellerschiene und der zweiten Schwellerschiene angeordnet ist, und eine zweite Halterung, die an dem Batterieträger, der zweiten Schwellerschiene und dem Unterrahmen befestigt ist, beinhalten.
Die Halterung kann einstückig sein.
Die Halterung kann dazu ausgestaltet sein, während eines Frontaufpralls des Fahrzeugs Kraft von dem Unterrahmen auf sowohl die Schwellerschiene als auch den Batterieträger zu verteilen.
Die Halterung kann eine Vielzahl von Rippen beinhalten, die Öffnungen zwischen sich definieren.
Die Öffnungen weisen jeweils eine offene Oberseite und eine offene Unterseite auf.
Die Halterung kann an dem Unterrahmen an einem ersten Anbringungspunkt und an einem zweiten Anbringungspunkt, an dem Batterieträger an einem dritten Anbringungspunkt und einem vierten Anbringungspunkt und an der Schwellerschiene an einem fünften Anbringungspunkt und einem sechsten Anbringungspunkt befestigt sein.
Die Halterung kann eine erste Rippe, die sich von dem ersten Anbringungspunkt zu dem dritten Anbringungspunkt erstreckt, und eine zweite Rippe, die sich von dem zweiten Anbringungspunkt zu dem vierten Anbringungspunkt erstreckt, beinhalten.
Die Halterung kann eine dritte Rippe, die sich von dem ersten Anbringungspunkt zu dem fünften Anbringungspunkt erstreckt, und eine vierte Rippe, die sich von dem zweiten Anbringungspunkt zu dem sechsten Anbringungspunkt erstreckt, beinhalten.
Die Halterung kann eine fünfte Rippe beinhalten, die sich von der zweiten Rippe zu der dritten Rippe erstreckt.
Die Halterung kann eine erste Unterhalterung und eine zweite Unterhalterung beinhalten, die beide an dem Batterieträger, der Schwellerschiene und dem Unterrahmen befestigt sind.
Die erste Unterhalterung kann an der zweiten Unterhalterung um einen Umfang der Halterung herum befestigt sein.
Die Halterung kann einen Flansch beinhalten, der sich von dem Batterieträger nach unten weg erstreckt.
Das Elektrofahrzeug kann einen Querlenker und eine Querlenkerhalterung, die durch den Unterrahmen gestützt ist, beinhalten, wobei die Querlenkerhalterung einen zweiten Flansch aufweist, der sich von dem Batterieträger nach unten weg erstreckt.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Elektrofahrzeugs, das einen Elektrofahrzeugbatterieträger aufweist, der sowohl mit einer Schwellerschiene als auch mit einem Unterrahmen mit einer Halterung verbunden ist.
2 ist eine Ansicht eines Abschnitts des Elektrofahrzeugs, der eine Halterung aufweist, von unten.
3 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Elektrofahrzeugs, der die Halterung aus 2 aufweist, von unten.
4 ist eine Ansicht eines Abschnitts des Elektrofahrzeugs, der den Elektrofahrzeugbatterieträger aufweist, der mit der Schwellerschiene und dem Unterrahmen mit der Halterung aus 1 verbunden ist, von unten.
5 ist eine seitliche Ansicht eines Abschnitts des Elektrofahrzeugs, der die Halterung aus 1 aufweist.
6 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Elektrofahrzeugs, der die Halterung aus 1 aufweist, von unten.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen die gleichen Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten die gleichen Teile bezeichnen, beinhaltet ein Elektrofahrzeug 20 einen Elektrofahrzeugbatterieträger 22, der ein Rahmenelement 24 aufweist, das entlang einer Längsachse A1 langgestreckt ist. Das Elektrofahrzeug 20 beinhaltet eine Schwellerschiene 26, die entlang der Fahrzeuglängsachse A1 langgestreckt ist. Das Elektrofahrzeug 20 beinhaltet einen Unterrahmen 28. Das Elektrofahrzeug 20 beinhaltet eine Halterung 30, 30', die den Batterieträger 22, die Schwellerschiene 26 und den Unterrahmen 28 verbindet.
Die Halterung 30, 30' verteilt eine Kraft, die auf den Unterrahmen 28 ausgeübt wird, z. B. während eines versetzten Frontaufpralls auf das Fahrzeug 20, auf die Schwellerschiene 26 und das Rahmenelement 24. Eine derartige Kraftverteilung kann die Verformung des Batterieträgers 22 reduzieren.
In der folgenden Beschreibung beziehen sich relative Ausrichtungen und Richtungen (zum Beispiel Oberseite 40, Unterseite 42, Front, Rückseite, vorwärts, rückwärts, aufwärts, abwärts, außen, innen, einwärts, auswärts, quer, links, rechts usw.). auf die Perspektive eines Insassen, der auf einem Sitz sitzt, sodass er einem Armaturenbrett des Elektrofahrzeugs 20 zugewandt ist.
Unter Bezugnahme auf die 1-6 kann das Elektrofahrzeug 20 eine beliebige geeignete Art von Kraftfahrzeug sein, das Antrieb aus elektrischer Leistung erzeugt, z. B. ein Batterieelektrofahrzeug (battery-electric vehicle - BEV), ein Hybridelektrofahrzeug (hybridelectric vehicle - HEV), ein Plug-In-Hybridelektrofahrzeug (plug-in hybrid electric vehicle - PHEV), ein Personen- oder Nutzkraftwagen, wie etwa eine Limousine, ein Coupe, ein Lastwagen, ein Geländewagen, ein Crossover-Fahrzeug, ein Van, ein Minivan, ein Taxi, ein Bus usw. Das Elektrofahrzeug 20 kann zum Beispiel ein autonomes Fahrzeug sein. Anders ausgedrückt kann das Elektrofahrzeug 20 autonom betrieben werden, sodass das Elektrofahrzeug 20 ohne permanente Aufmerksamkeit eines Fahrers gefahren werden kann, d. h. das Elektrofahrzeug 20 kann ohne menschliche Eingaben selbst fahren.
Das Elektrofahrzeug 20 definiert die Längsachse A1, die sich z. B. zwischen einer Front 32 und einer Rückseite 34 des Elektrofahrzeugs 20 erstreckt. Das Elektrofahrzeug 20 definiert eine Querachse A2, die sich z. B. zwischen einer linken Seite 36 und einer rechten Seite 38 des Elektrofahrzeugs 20 erstreckt. Das Elektrofahrzeug 20 definiert eine Vertikalachse A3, die sich z.B. zwischen einer Oberseite 40 und einer Unterseite 42 des Elektrofahrzeugs 20 erstreckt. Die Längsachse A1, die Querachse A2 und die Vertikalachse A3 können senkrecht zueinander sein.
Das Elektrofahrzeug 20 beinhaltet einen Rahmen 44, der Fahrzeugkomponenten stützt und dem Elektrofahrzeug 20 Steifigkeit bereitstellt. Das Elektrofahrzeug 20 kann eine selbsttragende Bauweise aufweisen. In der selbsttragenden Bauweise dienen Komponenten des Rahmens 44 und einer Karosserie des Elektrofahrzeugs 20, z. B. Schwellerschienen 26, ein Boden, Säulen usw., als der Rahmen 44. Der Rahmen 44 kann aus einem beliebigen geeigneten Material gebildet sein, zum Beispiel Stahl, Aluminium und/oder faserverstärktem Kunststoff usw.
Das Elektrofahrzeug 20 kann Radkästen 46 beinhalten, in denen die Räder 48 untergebracht sind. Die Radkästen 46 können eine Bogenform aufweisen, die an einer Außenseite offen und an einer Innenseite eingeschlossen ist. Zwei Radkästen 46 können sich auf jeder der rechten Seite 38 und der linken Seite 36 des Fahrzeugs 20 befinden, z. B. mit einem an der Front 32 und einem an der Rückseite 34 jeder Seite 36, 38.
Die Schwellerschienen 26 stellen eine Steifigkeit an der rechten Seite 38 und der linken Seite 36 des Elektrofahrzeugs 20 bereit und stützen andere Fahrzeugkomponenten, wie etwa Türen in geschlossenen Positionen. Die Schwellerschienen 26 können der unterste Abschnitt der Seiten 36, 38 des Fahrzeugs 20 sein. Die Schwellerschienen 26 sind entlang der Längsachse A1 langgestreckt. Die Schwellerschienen 26 sind entlang der Querachse A2 voneinander beabstandet. Eine Schwellerschiene 26 kann sich zwischen den Radkästen 46 jeder Seite 36, 38 des Fahrzeugs 20 erstrecken, z. B. entlang der Fahrzeuglängsachse A1.
Eine Elektrofahrzeugbatterie 50 versorgt den Antrieb des Elektrofahrzeugs 20 mit Leistung, versorgt z. B. einen Antriebsstrangmotor mit Leistung. Bei der Elektrofahrzeugbatterie 50 kann es sich um eine beliebige für die Fahrzeugelektrifizierung geeignete Art handeln, zum Beispiel Lithium-Ionen-Batterien, Nickel-Metallhydrid-Batterien, Blei-Säure-Batterien oder Ultrakondensatoren, usw. Die Elektrofahrzeugbatterie 50 kann mindestens ein Batteriemodul beinhalten. Jedes Batteriemodul kann eine oder mehrere Batteriezellen beinhalten. Die Elektrofahrzeugbatterie 50 kann eine beliebige geeignete Hardware beinhalten, z. B. Verdrahtung, Verbinder, Schaltungen usw., die die Batteriemodule miteinander und mit elektrifizierten Komponenten des Elektrofahrzeugs 20 verbindet.
Der Batterieträger 22 stützt die Elektrofahrzeugbatterie 50 auf dem Rahmen 44. Zum Beispiel kann der Batterieträger 22 ein Fach beinhalten, das die Batteriemodule aufnimmt. Der Batterieträger 22 kann zwischen den Schwellerschienen 26 entlang der Querachse A2 angeordnet sein. Der Batterieträger 22 kann an dem Rahmen 44 befestigt sein, z. B. an den Schwellerschienen 26, dem Boden usw.
Der Batterieträger 22 beinhaltet erste Rahmenelemente 24, die entlang der Längsachse A1 langgestreckt sind. Die ersten Rahmenelemente 24 können entlang der Querachse A2 voneinander beabstandet sein, z. B. mit dem Fach zwischen sich. Der Batterieträger 22 kann zweite Rahmenelemente 52 beinhalten, die entlang der Querachse A2 langgestreckt sind. Die zweiten Rahmenelemente 52 können entlang der Längsachse A1 voneinander beabstandet sein, z. B. mit dem Fach zwischen sich. Der Batterieträger 22 kann Platten beinhalten, z. B. eine unterseitige Platte 54 und eine oberseitige Platte (in den Figuren nicht gezeigt), die die Elektrofahrzeugbatterie 50 umschließen. Die Platten können das Eindringen von Niederschlag und Schmutz in die Elektrofahrzeugbatterie 50 verhindern. Die oberseitige Platte kann die Elektrofahrzeugbatterie 50 von Komponenten des Elektrofahrzeugs 20 über dem Batterieträger 22 trennen, z. B. von einer Fahrgastzelle. Die ersten Rahmenelemente 24, die zweiten Rahmenelemente 52 und die Platten können aneinander, an den Schwellerschienen 26, am Boden und/oder einer beliebigen anderen geeigneten Struktur des Rahmens 44 befestigt sein.
Der Unterrahmen 28 stützt Fahrzeugkomponenten, z. B. Lenkkomponenten, Aufhängungskomponenten usw. Der Unterrahmen 28 kann Balken, Platten usw. beinhalten. Der Unterrahmen 28 kann aus Metall oder einem beliebigen Material mit ausreichender Festigkeit und Steifigkeit bestehen. Der Unterrahmen 28 ist eine diskrete, von dem Rahmen 44 getrennte Struktur. Der Unterrahmen 28 ist mit dem Rahmen 44 verbunden. Zum Beispiel kann der Unterrahmen 28 an den Rahmen 44 geschweißt, an den Rahmen 44 geschraubt, an dem Befestigungselement des Rahmens 44 befestigt usw. sein. Ein oder mehrere Dämpfer, z. B. Gummibuchsen, Federn usw., können zwischen dem Rahmen 44 und dem Unterrahmen 28 angeordnet sein. Der Unterrahmen 28 befindet sich vorwärtig zu dem Batterieträger 22. Zum Beispiel kann sich der Unterrahmen 28 an der Front 32 des Fahrzeugs 20 befinden.
Das Fahrzeug 20 kann Querlenker 56 beinhalten, die die Räder 48 an der Front 32 des Fahrzeugs 20 stützen. Die Querlenker 56 stellen eine gelenkige Aufhängungsverbindung zwischen den Rädern 48 an der Front 32 des Fahrzeugs 20 und zum Beispiel dem Unterrahmen 28 bereit. Der Querlenker 56 kann durch den Unterrahmen 28 gestützt sein, z. B. an der rechten Seite 38 und der linken Seite 36.
Wie in 2-6 gezeigt, kann eine Querlenkerhalterung 58 an einem Schwenkpunkt an dem Unterrahmen 28 befestigt sein, wo der Querlenker 56 mit dem Unterrahmen 28 verbunden ist. Die Querlenkerhalterung 58 beinhaltet einen Querlenkerflansch 60, der Schmutz, z. B. Kies von einer Straßenoberfläche, von dem Batterieträger 22 weg lenkt. Der Querlenkerflansch 60 erstreckt sich von dem Batterieträger 22 nach unten weg, z. B. entlang der Vertikalachse A3 zu einer distalen Kante 62. Die distale Kante 62 des Querlenkerflanschs 60 ist niedriger als der Batterieträger 22. Der Querlenkerflansch 60 kann entlang der Querachse A2 langgestreckt sein, d. h. entlang der Querachse A2 länger als entlang der Längsachse A1 und der Vertikalachse A3.
Jedes der Räder 48 an der Vorderseite 32 des Fahrzeugs 20 definiert einen Bewegungspfad P, der in den 2 und 4 gezeigt ist. Der Bewegungspfad P ist eine vorhergesagte Bewegungsbahn des Rads 48 während eines Fahrzeugaufpralls auf die Front 32 des Fahrzeugs 20. Verformungen und Bewegungsstörungen von gewissen Fahrzeugkomponenten, z. B. den Querlenkern 56, Aufhängungskomponenten und/oder Lenkkomponenten, steuern die Bewegung des Rads 48 während des Fahrzeugaufpralls und formen den Bewegungpfad P. Der Bewegungspfad P erstreckt sich von dem Rad 48 rückwärts, z.B. in Richtung der Schwellerschiene 26 und des Batterieträgers 22 entlang der Längsachse A1. Der Bewegungspfad P kann sich diagonal nach innen entlang der Querachse A2 erstrecken, d. h. in Richtung einer Mitte des Fahrzeugs 20 entlang der Querachse A2. Der Bewegungspfad P kann durch Bewegung des Rads 48 während eines Crashtests mit einer starren Barriere mit kleiner Überlappung (small overlap rigid barrier - SORB) definiert sein. Zum Beispiel kann das Fahrzeug 20 einem SORB-Crashtest gemäß den Standards des Insurance Institute for Highway Safety (IIHS) unterzogen werden und die Bewegung des Rads 48 während eines derartigen Tests kann den Bewegungspfad P bereitstellen.
Die Halterung 30, 30' ist dazu ausgestaltet, während eines Front 32-Aufpralls des Fahrzeugs 20 Kraft von dem Unterrahmen 28 auf sowohl die Schwellerschiene 26 als auch den Batterieträger 22 zu verteilen. Zum Beispiel kann der Front 32-Aufprall des Fahrzeugs 20 eine Kraft auf den Unterrahmen 28 ausüben. Die Halterungen 30, 30' nehmen eine derartige Kraft auf und leiten die Kraft zu den Schwellerschienen 26 und dem Batterieträger 22, z. B. zu den ersten Rahmenelementen 24. Die Kraftverteilung von dem Unterrahmen 28 auf die Schwellerschienen 26 und die ersten Rahmenelemente 24 reduziert die Verformung des Fachs, in dem die Elektrofahrzeugbatterie 50 untergebracht ist.
Die Halterungen 30, 30' verbinden den Batterieträger 22, den Unterrahmen 28 und die Schwellerschienen 26. Eine Halterung 30, 30' verbindet, ist z.B. daran befestigt, den Batterieträger 22, den Unterrahmen 28 und die Schwellerschiene 26 an der rechten Seite 38 des Fahrzeugs 20. Eine andere Halterung 30, 30' verbindet, ist z.B. daran befestigt, den Batterieträger 22, den Unterrahmen 28 und die Schwellerschiene 26 an der linken Seite 36 des Fahrzeugs 20. Die Halterungen 30, 30' können sich direkt vor den ersten Rahmenelementen 24 entlang der Fahrzeuglängsachse A1 befinden. Mit anderen Worten kann sich die Halterung 30, 30' vorwärtig zu den ersten Rahmenelementen 24 und an gemeinsamen Positionen entlang der Querachse A2 wie die ersten Rahmenelemente 24 befinden. Eine Halterung 30, 30' kann sich direkt vor 32 dem ersten Rahmenelement 24 an der rechten Seite 38 befinden und eine andere Halterung 30, 30' kann sich direkt vor 32 dem ersten Rahmenelement 24 an der linken Seite 36 befinden.
Die Halterung 30, 30' kann dazu ausgestaltet sein, die Räder 48 an der Front 32 des Fahrzeugs 20 daran zu hindern, sich in die Radkästen 46 einzubetten, z.B. während eines SORB-Crashtests. Die Halterung 30, 30' kann eine Frontfläche 64 beinhalten, die dazu ausgestaltet ist, das Rad 48, das sich entlang des Bewegungspfads P bewegt, von dem Radkasten 46 nach außen zu drängen. Die Frontfläche 64 erstreckt sich in einem stumpfen Winkel α relativ zu dem Bewegungspfad P, wie in den 2 und 4 gezeigt. Der stumpfe Winkel α wird auswärts vom Bewegungspfad P und in einer Ebene gemessen, die sich entlang der Längsachse A1 und der Querachse A2 erstreckt. Mit anderen Worten kann die Frontfläche 64 einen Normalenvektor definieren, der quer zu dem Bewegungspfad P verläuft und sich von diesem auswärts erstreckt.
Die Halterung 30, 30' kann einstückig sein, d. h. eine einzelne Komponente, die nicht in kleinere separate Komponenten mit zerstörenden Prozessen zerlegbar ist. Zum Beispiel kann die Halterung 30 monolithisch sein, d. h., ein einzelnes, einheitliches Materialstück ohne Nähte, Verbindungen, Befestigungselemente oder Klebstoffe und/oder gleichzeitig zusammen als eine einzige durchgehende Einheit gebildet sein, z. B. durch Bearbeiten aus einem gemeinsamen Rohling, Formen, Schmieden, Gießen, 3-D-Drucken usw. Als ein anderes Beispiel kann die Halterung 30' Komponenten beinhalten, die dauerhaft miteinander verschmolzen sind, z. B. durch Schweißen oder dergleichen. Nicht einstückige Komponenten werden im Gegensatz dazu separat gebildet und anschließend zusammengebaut, z. B. durch Gewindeeingriff, Befestigungselemente usw. Nicht einstückige Komponenten sind ohne zerstörende Prozesse zerlegbar, z. B. durch Herauswinden eines Befestigungselements.
Die Räder 48 an der Front 32 des Fahrzeugs 20 werden durch den Unterrahmen 28 vorwärtig zu den jeweiligen Halterungen 30, 30' an der rechten Seite 38 und der linken Seite 36 gestützt, z. B. über die Querlenker 56 und/oder eine andere Struktur. Während eines Aufpralls auf die Front 32 des Fahrzeugs 20, z. B. eines SORB-Crashtests, können Aufprallkräfte das Rad 48 an der rechten Seite 38 oder der linken Seite 36 entlang des Bewegungspfads P in Richtung der Halterung 30, 30' drängen. Normalkräfte zwischen der Frontfläche 64 der Halterung 30, 30' und dem Rad 48 können das Rad 48 von dem Fahrzeug 20 auswärts und von dem Radkasten 46 weg drücken, z. B. das Rad 48 an der Front 32 des Fahrzeugs 20 daran hindern, sich in den Radkasten 46 einzubetten.
Unter Bezugnahme auf 3 können die Halterungen 30 an dem Unterrahmen 28 an einem ersten Anbringungspunkt 66 und an einem zweiten Anbringungspunkt 68, an dem Batterieträger 22 an einem dritten Anbringungspunkt 70 und einem vierten Anbringungspunkt 72 und an der jeweiligen Schwellerschiene 26 an einem fünften Anbringungspunkt 74 und einem sechsten Anbringungspunkt 76 befestigt sein. Zum Beispiel kann eine Schraube oder ein anderes geeignetes Befestigungselement die Halterungen 30, 30' an jedem der Anbringungspunkte 66, 68, 70, 72, 74, 76 an dem Unterrahmen 28, den Schwellerschienen 26 und dem Batterieträger 22 befestigen.
Jede der Halterungen 30 kann eine erste Rippe 78, die sich von dem ersten Anbringungspunkt 66 zu dem dritten Anbringungspunkt 70 erstreckt, und eine zweite Rippe 80, die sich von dem zweiten Anbringungspunkt 68 zu dem vierten Anbringungspunkt 72 erstreckt, beinhalten. Die erste Rippe 78 und die zweite Rippe 80 verteilen Kraft von dem Unterrahmen 28 auf den Batterieträger 22.
Jede der Halterungen 30 kann eine dritte Rippe 82, die sich von dem ersten Anbringungspunkt 66 zu dem fünften Anbringungspunkt 74 erstreckt, und eine vierte Rippe 84, die sich von dem zweiten Anbringungspunkt 68 zu dem sechsten Anbringungspunkt 76 erstreckt, beinhalten. Die dritte Rippe 82 und die vierte Rippe 84 verteilen Kraft von dem Unterrahmen 28 auf die jeweilige Schwellerschiene 26.
Jede Halterung 30 kann eine fünfte Rippe 86 beinhalten, die sich von der zweiten Rippe 80 zu der dritten Rippe 82 erstreckt. Die fünfte Rippe 86 verstärkt die zweite Rippe 80 und die dritte Rippe 82 und verteilt Kraft zwischen diesen.
Jede Halterung 30 kann eine Vielzahl von Querrippen 88 beinhalten, die sich zwischen der ersten Rippe 78 und der zweiten Rippe 80 und zwischen der dritten Rippe 82 und der vierten Rippe 84 erstrecken. Die Querrippen 88 verstärken die erste Rippe 78 und die zweite Rippe 80 sowie die dritte Rippe 82 und die vierte Rippe 84 und verteilen Kraft zwischen diesen.
Die Rippen 78, 80, 82, 84, 86, 88 definieren Öffnungen 90 zwischen sich. Die Öffnungen 90 können jeweils eine offene Oberseite und eine offene Unterseite aufweisen. Mit anderen Worten können sich die Öffnungen 90 entlang der Vertikalachse A3 vollständig durch die Halterung 30, 30' hindurch erstrecken.
Die Halterung 30 kann monolithisch sein, z. B. können die Rippen 78, 80, 82, 84, 86, 88 ein einziges, einheitliches Materialstück ohne Nähte, Verbindungen, Befestigungselemente oder Klebstoffe sein und/oder gleichzeitig zusammen als eine einzelne kontinuierliche Einheit gebildet sein.
Unter Bezugnahme auf 6 kann jede der Halterungen 30' eine erste Unterhalterung 92 und eine zweite Unterhalterung 94 beinhalten, die beide an dem Batterieträger 22, der jeweiligen Schwellerschiene 26 und dem Unterrahmen 28 befestigt sind. Zum Beispiel ist die erste Unterhalterung 92 der Halterung 30' auf der rechten Seite 38 an dem Batterieträger 22, der Schwellerschiene 26 auf der rechten Seite 38 und dem Unterrahmen 28 befestigt, und die zweiten Unterhalterung 94 der Halterung 30' auf der rechten Seite 38 ist an dem Batterieträger 22, der Schwellerschiene 26 auf der rechten Seite 38 und dem Unterrahmen 28 befestigt. Die erste Unterhalterung 92 und die zweite Unterhalterung 94 jeder Halterung 30' können an dem Batterieträger 22, der jeweiligen Schwellerschiene 26 und dem Unterrahmen 28 mit üblichen Befestigungselementen befestigt sein. Zum Beispiel kann sich eine Schraube sowohl durch die erste Unterhalterung 92 als auch die zweite Unterhalterung 94 hindurch erstrecken, um die Halterung 30' an dem Unterrahmen 28 oder einer anderen Komponente zu befestigen. Die erste Unterhalterung 92 und die zweite Unterhalterung 94 können übereinander 40 gestapelt sein, z. B. mit der zweiten Unterhalterung 94 über der ersten Unterhalterung 92 und zwischen dem Unterrahmen 28 und der ersten Unterhalterung 92. Die erste Unterhalterung 92 kann an der zweiten Unterhalterung 94 um einen Umfang der Halterung 30' herum befestigt sein. Zum Beispiel kann eine Schweißnaht 96 die erste Unterhalterung 92 an der zweiten Unterhalterung 94 befestigen, indem sie eine Außenfläche der ersten Unterhalterung 92 und der zweiten Unterhalterung 94 umgibt. Die Schweißnaht 96 kann sich entlang der Längsachse A1 und der Querachse A2 erstrecken.
Unter Bezugnahme auf die 5 und 6 können die Halterungen 30' einen Flansch 98 beinhalten, der Schmutz, z. B. Kies von einer Straßenoberfläche, von dem Batterieträger 22 weg lenkt. Zum Beispiel kann die erste Unterhalterung 92 den Flansch 98 beinhalten. Der Flansch 98 erstreckt sich von dem Batterieträger 22 nach unten weg, z.B. entlang der Vertikalachse A3 zu einer distalen Kante 100. Die distale Kante 100 des Flanschs 98 ist niedriger als der Batterieträger 22. Der Flansch 98 kann entlang der Querachse A2 langgestreckt sein.
Die Adjektive „erster“, „zweiter“ usw. werden in dieser Schrift als Identifikatoren verwendet und sind nicht dazu gedacht, eine Bedeutung hervorzuheben oder eine Reihenfolge anzuzeigen.
Die Offenbarung ist auf veranschaulichende Weise beschrieben worden und es versteht sich, dass die Terminologie, die verwendet worden ist, beschreibenden und nicht einschränkenden Charakters sein soll. In Anbetracht der vorstehenden Lehren sind viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Offenbarung möglich und kann die Offenbarung anders als konkret beschrieben umgesetzt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Elektrofahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Elektrofahrzeugbatterieträger, der ein Rahmenelement beinhaltet, das entlang einer Fahrzeuglängsachse langgestreckt ist; eine Schwellerschiene, die entlang der Fahrzeuglängsachse langgestreckt ist; einen Unterrahmen; und eine Halterung, die den Batterieträger, die Schwellerschiene und den Unterrahmen verbindet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch eine Elektrofahrzeugbatterie, die durch den Batterieträger gestützt ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch ein Rad, das durch den Unterrahmen fahrzeugvorwärts der Halterung gestützt ist.
Gemäß einer Ausführungsform definiert das Rad einen Bewegungspfad während eines Fahrzeugaufpralls, wobei der Bewegungspfad sich von dem Rad rückwärts erstreckt und die Halterung eine Frontfläche beinhaltet, die sich in einem stumpfen Winkel relativ zu dem Bewegungspfad erstreckt.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Bewegungspfad durch Bewegung des Rads während eines Crashtests mit einer starren Barriere mit kleiner Überlappung definiert.
Gemäß einer Ausführungsform befindet die Halterung sich direkt vor dem Rahmenelement entlang der Fahrzeuglängsachse.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der Batterieträger ein zweites Rahmenelement, das entlang einer Fahrzeugquerachse langgestreckt und an der Halterung befestigt ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch eine zweite Schwellerschiene, die von der Schwellerschiene beabstandet ist, wobei der Batterieträger zwischen der Schwellerschiene und der zweiten Schwellerschiene angeordnet ist, und eine zweite Halterung, die an dem Batterieträger, der zweiten Schwellerschiene und dem Unterrahmen befestigt ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Halterung einstückig.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Halterung dazu ausgestaltet, während eines Frontalaufpralls des Fahrzeugs Kraft von dem Unterrahmen auf sowohl die Schwellerschiene als auch den Batterieträger zu verteilen.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Halterung eine Vielzahl von Rippen, die Öffnungen zwischen sich definieren.
Gemäß einer Ausführungsform weisen die Öffnungen jeweils eine offene Oberseite und eine offene Unterseite auf.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Halterung an dem Unterrahmen an einem ersten Anbringungspunkt und an einem zweiten Anbringungspunkt, an dem Batterieträger an einem dritten Anbringungspunkt und einem vierten Anbringungspunkt und an der Schwellerschiene an einem fünften Anbringungspunkt und einem sechsten Anbringungspunkt befestigt.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Halterung eine erste Rippe, die sich von dem ersten Anbringungspunkt zu dem dritten Anbringungspunkt erstreckt, und eine zweite Rippe, die sich von dem zweiten Anbringungspunkt zu dem vierten Anbringungspunkt erstreckt.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Halterung eine dritte Rippe, die sich von dem ersten Anbringungspunkt zu dem fünften Anbringungspunkt erstreckt, und eine vierte Rippe, die sich von dem zweiten Anbringungspunkt zu dem sechsten Anbringungspunkt erstreckt.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Halterung eine fünfte Rippe, die sich von der zweiten Rippe zu der dritten Rippe erstreckt.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Halterung eine erste Unterhalterung und eine zweite Unterhalterung, die beide an dem Batterieträger, der Schwellerschiene und dem Unterrahmen befestigt sind.
Gemäß einer Ausführungsform ist die erste Unterhalterung an der zweiten Unterhalterung um einen Umfang der Halterung herum befestigt.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Halterung einen Flansch, der sich von dem Batterieträger nach unten weg erstreckt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch einen Querlenker und eine Querlenkerhalterung, die durch den Unterrahmen gestützt ist, wobei die Querlenkerhalterung einen zweiten Flansch aufweist, der sich von dem Batterieträger nach unten weg erstreckt.

Claims

Elektrofahrzeug, das Folgendes umfasst: einen Elektrofahrzeugbatterieträger, der ein Rahmenelement beinhaltet, das entlang einer Fahrzeuglängsachse langgestreckt ist; eine Schwellerschiene, die entlang der Fahrzeuglängsachse langgestreckt ist; einen Unterrahmen; und eine Halterung, die den Batterieträger, die Schwellerschiene und den Unterrahmen verbindet.
Elektrofahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Elektrofahrzeugbatterie, die durch den Batterieträger gestützt ist.
Elektrofahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Rad, das durch den Unterrahmen fahrzeugvorwärts der Halterung gestützt ist.
Elektrofahrzeug nach Anspruch 3, wobei das Rad einen Bewegungspfad während eines Fahrzeugaufpralls definiert, wobei der Bewegungspfad sich von dem Rad rückwärts erstreckt und die Halterung eine Frontfläche beinhaltet, die sich in einem stumpfen Winkel relativ zu dem Bewegungspfad erstreckt.
Elektrofahrzeug nach Anspruch 4, wobei der Bewegungspfad durch Bewegung des Rads während eines Crashtests mit einer starren Barriere mit kleiner Überlappung definiert ist.
Elektrofahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Halterung sich direkt vor dem Rahmenelement entlang der Fahrzeuglängsachse befindet.
Elektrofahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Batterieträger ein zweites Rahmenelement beinhaltet, das entlang einer Fahrzeugquerachse langgestreckt und an der Halterung befestigt ist.
Elektrofahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend eine zweite Schwellerschiene, die von der Schwellerschiene beabstandet ist, wobei der Batterieträger zwischen der Schwellerschiene und der zweiten Schwellerschiene angeordnet ist, und eine zweite Halterung, die an dem Batterieträger, der zweiten Schwellerschiene und dem Unterrahmen befestigt ist.
Elektrofahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Halterung eine erste Unterhalterung und eine zweite Unterhalterung beinhaltet, die beide an dem Batterieträger, der Schwellerschiene und dem Unterrahmen befestigt sind.
Elektrofahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Halterung dazu ausgestaltet ist, während eines Frontalaufpralls des Fahrzeugs Kraft von dem Unterrahmen auf sowohl die Schwellerschiene als auch den Batterieträger zu verteilen.
Elektrofahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Halterung an dem Unterrahmen an einem ersten Anbringungspunkt und an einem zweiten Anbringungspunkt, an dem Batterieträger an einem dritten Anbringungspunkt und einem vierten Anbringungspunkt und an der Schwellerschiene an einem fünften Anbringungspunkt und einem sechsten Anbringungspunkt befestigt ist.
Elektrofahrzeug nach Anspruch 11, wobei die Halterung eine erste Rippe, die sich von dem ersten Anbringungspunkt zu dem dritten Anbringungspunkt erstreckt, eine zweite Rippe, die sich von dem zweiten Anbringungspunkt zu dem vierten Anbringungspunkt erstreckt, eine dritte Rippe, die sich von dem ersten Anbringungspunkt zu dem fünften Anbringungspunkt erstreckt, und eine vierte Rippe, die sich von dem zweiten Anbringungspunkt zu dem sechsten Anbringungspunkt erstreckt, beinhaltet.
Elektrofahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Halterung einen Flansch beinhaltet, der sich von dem Batterieträger nach unten weg erstreckt.
Elektrofahrzeug nach Anspruch 13, ferner umfassend einen Querlenker und eine Querlenkerhalterung, die durch den Unterrahmen gestützt ist, wobei die Querlenkerhalterung einen zweiten Flansch aufweist, der sich von dem Batterieträger nach unten weg erstreckt.
Elektrofahrzeug nach einem der Ansprüche 1-14, wobei die Halterung einstückig ist.