DE202018105257U1

DE202018105257U1 - Halterungsbefestigungsstruktur mit einer Innenplatte

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Publication number: DE202018105257U1
Application number: DE202018105257.8U
Authority: DE
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-09-15
Filing date: 2018-09-13
Publication date: 2018-09-21
Anticipated expiration: 2028-09-14
Also published as: CN208931113U; US20190084441A1; US10640005B2

Abstract

Trägerstruktur einer Fahrzeugbatterie, umfassend:
eine Halterung, die ein Batteriegehäuse und einen Boden miteinander verbindet, die einen ersten und zweiten Flansch aufweist, die parallel sind und durch eine Seite verbunden sind; und
eine Platte, die in einem Winkel zwischen den Flanschen angeordnet und dazu konfiguriert ist, während eines Aufpralls an einer Sollbruchstelle zu brechen, sodass, kombiniert mit einer Verformung des ersten Flansches, das Gehäuse in einer Richtung weg von dem Aufprall verschoben wird, während der zweite Flansch die Befestigung am Boden aufrechterhält.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Halterungen für Gehäuse für Batterien elektrischer Fahrzeuge.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Batterien können in Fahrzeugen verwendet werden, um eine elektrische Maschine mit Strom zu versorgen, um die Kraftstoffeffizienz zu erhöhen. Die Batterien werden an einem Boden des Fahrzeugs unter Verwendung einer Trägerstruktur befestigt. Die Trägerstruktur beinhaltet ein Gehäuse, das eine Halterung verwendet, um die Batterie an der Trägerstruktur innerhalb des Gehäuses zu sichern. Die Halterung stellt eine steife Befestigung zwischen der Trägerstruktur und der Batterie bereit. Die Halterung stellt zudem eine haltbare Lagerung für die Batterie während des Betriebs des Fahrzeugs bereit.
KURZDARSTELLUNG
Eine Trägerstruktur einer Fahrzeugbatterie beinhaltet eine Halterung, die ein Batteriegehäuse und einen Boden miteinander verbindet. Die Halterung weist einen ersten und zweiten Flansch auf, die parallel sind und durch eine Seite miteinander verbunden sind. Eine Platte ist in einem Winkel zwischen den Flanschen angeordnet. Die Platte ist dazu konfiguriert, während eines Aufpralls an einer Sollbruchstelle zu brechen, sodass das Gehäuse, kombiniert mit einer Verformung des ersten Flansches, in eine Richtung weg von dem Aufprall verschoben wird, während der zweite Flansch die Befestigung am Boden aufrechterhält.
Ein Fahrzeugunterboden beinhaltet ein Batteriepack, das durch ein Gehäuse umgeben ist, und eine Halterung. Die Halterung weist einen ersten und zweiten Flansch auf, die in paralleler Anordnung angeordnet sind, und beinhaltet eine Platte mit einer Wand, die dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf einen Aufprall an einer Sollbruchstelle zu brechen, um zu ermöglichen, dass sich das Gehäuse weg von einer Aufprallrichtung bewegt und den ersten Flansch verformt. Die Wand ist in einem Winkel relativ zu den Flanschen angeordnet und so definiert, dass die Aufprallenergie durch die Wand und den ersten Flansch absorbiert wird.
Ein Fahrzeug beinhaltet ein Gehäuse, das eine Batterieanordnung umgibt, und eine Halterung, die das Gehäuse an einem Boden befestigt. Die Halterung weist eine Platte auf, die in einem Winkel zwischen dem ersten und zweiten Flansch angeordnet ist. Die Platte beinhaltet eine Wand, die dazu konfiguriert ist, während eines Aufpralls an einem vordefinierten Punkt an der Wand zu zerbrechen, sodass das Gehäuse in eine Richtung weg von dem Aufprall verschoben wird. Der erste Flansch ist dazu konfiguriert, sich während des Aufpralls in Richtung des zweiten Flansches zu bewegen, und der zweite Flansch ist dazu konfiguriert, die Befestigung zwischen dem Gehäuse und dem Boden aufrechtzuerhalten.
Figurenliste

1 ist eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug.
2 ist eine perspektivische Ansicht einer Halterung für ein Hybridelektrofahrzeug.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Halterung mit einer Stützplatte, die verwendet wird, um ein Batteriegehäuse an dem Fahrzeug zu befestigen.
4 ist eine perspektivische Ansicht einer verformten Halterung und einer gebrochenen Platte der vorliegenden Offenbarung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hier beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Einzelheiten bestimmter Komponenten zu zeigen. Demnach sind hierin offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Einzelheiten nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als eine repräsentative Basis, um einen Fachmann eine vielfältige Verwendung der vorliegenden Erfindung zu lehren. Der Durchschnittsfachmann versteht, dass verschiedene Merkmale, die unter Bezugnahme auf beliebige der Figuren veranschaulicht und beschrieben sind, mit Merkmalen kombiniert sein können, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht ausdrücklich veranschaulicht oder beschrieben sind. Die Kombinationen veranschaulichter Merkmale stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung vereinbar sind, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungen wünschenswert sein.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines typischen Hybridelektrofahrzeugs 10. Bestimmte Ausführungsformen können jedoch auch im Kontext von Plug-in-Hybridfahrzeugen und vollelektrischen Fahrzeugen umgesetzt werden. Das Fahrzeug 10 umfasst eine oder mehrere elektrische Maschinen 12, die mechanisch mit einem Hybridgetriebe 14 verbunden sind. In mindestens einer Ausführungsform kann eine einzelne elektrische Maschine 12 mechanisch mit dem Hybridgetriebe 14 verbunden sein. Die elektrische Maschine 12 kann als Motor oder Generator betrieben werden. Außerdem kann das Hybridgetriebe 14 mechanisch mit einem Motor 16 verbunden sein. Das Hybridgetriebe 14 kann ebenfalls mechanisch mit einer Antriebswelle 18 verbunden sein, die mechanisch mit den Rädern 20 verbunden ist. Die elektrische Maschine 12 kann durch die Antriebswelle 18 einen Antrieb für die Räder 20 und eine Verlangsamungsfähigkeit bereitstellen, wenn der Motor 16 ein- oder ausgeschaltet wird. Die elektrische Maschine 12 wirkt auch als ein Generator und kann Vorteile bei der Kraftstoffeffizienz bereitstellen, indem Energie durch regeneratives Bremsen rückgewonnen wird. Die elektrischen Maschine 12 reduziert Schadstoffemissionen und erhöht die Kraftstoffeffizienz, indem sie die Arbeitslast des Motors 16 reduziert.
Eine Antriebsbatterie oder ein Batteriepack 22 speichert Energie, die durch die elektrische Maschine 12 verwendet werden kann. Die Antriebsbatterie 22 stellt typischerweise einen Hochspannungsgleichstrom-(DC)-Ausgang aus einem oder mehreren Batteriezellenarrays, mitunter als Batteriezellenstapel bezeichnet, innerhalb der Antriebsbatterie 22 bereit. Die Batteriezellenarrays können eine oder mehrere Batteriezellen beinhalten. Die Antriebsbatterie 22 kann durch ein Gehäuse 24 einer Trägerstruktur 26 des Fahrzeugs 10 gelagert werden. Die Trägerstruktur 26 ist an einer Unterbodenstruktur 28 des Fahrzeugs 10 angeschraubt.
Die Trägerstruktur 26 kann dazu konfiguriert sein, eine Steifigkeit und Strapazierfähigkeit für die Antriebsbatterie 22 während eines normalen Fahrzeugbetriebs bereitzustellen. Zum Beispiel können während des normalen Fahrzeugbetriebs Geräusch, Vibration und Rauheit durch das Gehäuse 24 und die Trägerstruktur 26 in die Antriebsbatterie 22 eingeführt werden. Das Aufrechterhalten der Integrität der Antriebsbatterie 22 ermöglicht, dass die elektrische Maschine 12 das Fahrzeug 10 über eine lange Fahrtzeit antreibt. Dies senkt den Kraftstoffverbrauch durch den Motor 16. Ferner kann im Falle einer auf das Gehäuse 24 wirkenden Last, zum Beispiel ein Seitenaufprall, Energie durch das Gehäuse 24 und die Trägerstruktur 26 zur Antriebsbatterie 22 übertragen werden. Es kann nötig sein, dass die Trägerstruktur 26 so ausgelegt ist, dass das Gehäuse 24 Strapazierfähigkeit und Steifigkeit aufrechterhält, um Geräusch, Vibration und Rauheit auszugleichen sowie um Energie zu absorbieren, wenn eine Last auf die Trägerstruktur 26 wirkt.
2 zeigt eine teilweise perspektivische Ansicht des Gehäuses und der Trägerstruktur 26, die an der Unterbodenstruktur 28 eines hinteren Abschnitts 30 des Fahrzeugs 10 gesichert ist. Genauer zeigt 2 das Gehäuse 24, das an der Unterbodenstruktur 28 unter Verwendung einer Halterung 32 gesichert ist. Die Halterung 32 sichert die Trägerstruktur 26 und das Gehäuse 24 an der Unterbodenstruktur 28 unter Verwendung von Befestigungselementen (nicht gezeigt). In mindestens einer anderen Ausführungsform kann die Halterung 32 das Gehäuse 24 oder die Trägerstruktur 26 an der Unterbodenstruktur 28 unter Verwendung eines mechanischen Befestigungsvorgangs, wie etwa unter anderem Schweißen, Formen, oder beispielsweise durch Verwenden von Schrauben, Klebstoffen oder Nieten, sichern. Die Halterung 32 ist ausgebildet, um einen ersten und zweiten Flansch 34, 36 aufzuweisen, die parallel sind. Wie beschrieben, sind der erste und zweite Flansch 34, 36 parallel zueinander ausgerichtet und durch eine Seite 38 verbunden. Die Seite 38 der Halterung 32 definiert allgemein eine U-Form. In mindestens einer anderen Ausführungsform kann die Seite 38 eine allgemein quadratische Form, eine ovale Form oder ein anderes Profil definieren, das den ersten und zweiten Flansch 34, 36 miteinander verbindet.
Die Seite 38 verbindet den ersten und zweiten Flansch 34, 36 miteinander, um das Gehäuse 24 an der Unterbodenstruktur 28 zu sichern. Deshalb definiert die Seite 38, die allgemein U-förmig ist, eine Krümmung 40, die den ersten Flansch 34 von dem zweiten Flansch 36 trennt. Anders ausgedrückt definiert eine Krümmung 40 der Seite 38 der Halterung 32 einen Raum 42 zwischen dem ersten Flansch 34 und dem zweiten Flansch 36. Die Krümmung 40 der Seite 38 ermöglicht somit, dass sich die Halterung 32 unter Last verformt. Die Krümmung 40 der Seite 38 der Halterung 32 stellt den Raum 42 zwischen dem ersten und zweiten Flansch 34, 36 bereit, die parallel zueinander ausgerichtet sind. Die Krümmung 40 ermöglicht somit, dass die Halterung 32 Energie während eines Aufpralls auf das Gehäuse 24 absorbiert. Genauer ermöglicht die Krümmung 40 der Seite 38, dass sich die Halterung 32 von einem Aufprall wegbewegt. Wenn beispielsweise eine Last (nicht gezeigt) die Unterbodenstruktur 28 trifft und durch die Unterbodenstruktur 28 zum Gehäuse 24 übertragen wird, ermöglicht die Halterung 32, über die Krümmung 40 der Seite 38 und den Raum 42 zwischen dem ersten und zweiten Flansch 34, 36, dass sich das Batteriepack 22 verschiebt oder um ungefähr 4° dreht. Die Halterung 32 ermöglicht, dass sich die Batterie 22 verschiebt oder dreht, da der Raum 42 zwischen dem ersten und zweiten Flansch 34, 36 und die Seite 38 eine Knautschzone bilden, die dazu konfiguriert ist, Energie zu absorbieren.
Jedoch ist die Halterung 32 nicht dazu konfiguriert, bei einem Aufprall zu brechen. Anders ausgedrückt verformt sich die Halterung 32 nur wie beschrieben und bricht nicht oder trennt das Gehäuse 24 nicht von der Unterbodenstruktur 28. Auf diese Weise kann die Halterung 32 Energie absorbieren, indem der Raum 42 zwischen dem ersten und zweiten Flansch 34, 36 reduziert und die Seite 38 verformt wird. Das Verwenden der Halterung 32 als Knautschzone und zum Absorbieren von Energie, aber zum Aufrechterhalten der Befestigung zwischen dem Gehäuse 24 und der Unterbodenstruktur 28 stellt sicher, dass sich das Gehäuse 24 nicht von der Unterbodenstruktur 28 trennt und am Fahrzeug 10 festgehalten wird. Die Halterung 32 kann aus einem Mildstahl mit einer 30 %igen Dehnung ausgebildet sein, um die Verformung ohne Bruch bereitzustellen. In mindestens einer anderen Ausführungsform kann die äußere Halterung 32 aus einem beliebigen anderen Material ausgebildet sein, das die erforderliche Steifigkeit, Verformung und andere strukturelle Fähigkeiten bereitstellt, ohne unter Last zu brechen. Die Verformung der Halterung 32 wird genauer unter Bezugnahme auf die anderen Figuren beschrieben.
3 zeigt eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Halterung 32 und einer Platte 44. Genauer kann die Platte 44 zwischen dem ersten und zweiten Flansch 34, 36 der Halterung 32 angeordnet sein. Die Platte 44 kann außerdem in einem Winkel 46 zwischen dem ersten und zweiten Flansch 34, 36 angeordnet sein. Die Platte 44 ist dazu konfiguriert, die Halterung 32 zu versteifen. Das Versteifen der Halterung 32 durch Einsetzen der Platte 44 in dem Winkel 46 ermöglicht, dass die Halterung 32 Energie wie oben beschrieben absorbiert. Während die Halterung 32 aus einem weicheren Metall mit geringerer Festigkeit ausgebildet sein kann, das eine Energieabsorption durch Verformung bereitstellt, kann die Platte 44 aus einem hochfesten Stahl mit geringem Legierungsanteil ausgebildet sein. Die Platte 44 reduziert Geräusch, Vibration und Rauheit, die durch die Halterung 32 zum Gehäuse 24 übertragen werden.
Wie in 3 gezeigt, kann die Platte 44 im Wesentlichen in einer Z-Form ausgebildet sein, sodass die Platte 44 ein erstes und zweites Ende 48, 50 beinhaltet, die mit dem ersten und zweiten Flansch 34, 36 in Kontakt sind und flächig mit diesen sind. Das erste und zweite Ende 48, 50 ermöglichen, dass die Platte 44 zwischen den parallelen ersten und zweiten Flansch 34, 36 eingefügt ist. Das erste und zweite Ende 48, 50 stellen eine einfache Befestigung an dem ersten und zweiten Flansch 34, 36 der Halterung 32 bereit. Jedoch kann die Platte 44 in mindestens einer anderen Ausführungsform unter Verwendung von allgemein bekannten Befestigungsmechanismen, wie etwa unter anderem Klebstoffe, Schweißen oder durch ihre Position zwischen dem ersten und zweiten Flansch 34, 36 befestigt sein.
Wie oben beschrieben, wird die Lastenergie durch die Halterung 32 mittels Verformung des ersten Flansches 34 und der Seite 38 der Halterung 32 ohne Bruch absorbiert. Somit kann die Platte 44 zudem eine Sollbruchstelle 52 beinhalten. Die Sollbruchstelle 52 der Platte 44 ermöglicht, dass die Platte 44 bricht, sodass der erste Flansch 34 und die Seite 38 zusammengedrückt werden können, um Energie zu absorbieren, wie oben beschrieben wurde. Die Sollbruchstelle 52 kann an einem beliebigen Punkt auf der Platte 44 definiert sein. Beispielsweise kann die Sollbruchstelle 52 ein vordefinierter Punkt 54 auf einer Wand 56 der Platte 44 sein, der dazu konfiguriert ist, den Bruch der Platte 44 zu lenken. Anders ausgedrückt bricht die Sollbruchstelle 52 an einem vordefinierten Punkt 54, der auf der Wand 56 definiert ist, um die Verformung des ersten Flansches 34 und der Seite 38 der Halterung 32 weiter zu steuern.
Wie in 3 gezeigt, kann die Sollbruchstelle 52 eine Kerbe 52 sein, die in der Wand 56 der Platte 44 definiert ist. In mindestens einer anderen Ausführungsform kann die Sollbruchstelle 52 eine Reihe von Perforationen, einen ausgeschnittenen Bereich oder ein anderes bekanntes Verfahren zum Steuern, wo die Platte 44 brechen wird, beinhalten. Die Sollbruchstelle 52 kann außerdem an jedem des ersten Endes 48 oder zweiten Endes 50 der Platte 44 sowie der Wand 56 definiert sein. Gleichermaßen kann die Platte 44 aus Materialen ausgebildet sein, die dazu konfiguriert sind, unter einer vordefinierten Last, ähnlich einem Fahrzeugaufprall, zu brechen. Wie oben dargelegt, kann die Platte 44 in einem Winkel 46 zwischen dem ersten und zweiten Flansch 34, 36 angeordnet sein. Genauer kann die Wand 56 der Platte 44 in dem Winkel 46 zwischen dem ersten und zweiten Flansch 34, 36 angeordnet sein. Auf diese Weise können das erste und zweite Ende 48, 50 der Platte 44 parallel zu dem ersten und zweiten Flansch 34, 36 sein, sodass der Winkel 46 zwischen der Wand 56 und dem ersten und zweiten Ende 48, 50 der Platte 44 definiert ist. Der Winkel 46 kann auf Anforderungen hinsichtlich Geräusch, Vibration und Rauheit für das Fahrzeug 10 sowie der strukturellen Lagerung für die Halterung 32 basieren.
Der Winkel 46 der Platte 44 zwischen dem ersten und zweiten Flansch 34, 36 kann außerdem auf Grundlage von Lasteigenschaften eines Aufpralls, strukturellen Anforderungen der Halterung 32 sowie der Bestimmung der Sollbruchstelle 52 auf der Platte 44 optimiert werden, um sicherzustellen, dass die Platte 44 unter einer gegebenen Last bricht. Somit kann sich der Winkel 46 auf Grundlage von Fahrzeugtyp, -größe und/oder -nutzung verändern. Beispielsweise kann es sein, dass der Winkel 46 bei größeren Fahrzeugen größer sein muss als bei kleineren Fahrzeugen. Wie gezeigt, definiert die Platte 44 den Winkel 46 so, dass das erste Ende 48 der Platte näher an dem ersten Flansch 34 als an der Seite 38 der Halterung 32 angeordnet ist und dass ein zweites Ende 50 näher an der Seite 38 als an dem zweiten Flansch 36 angeordnet ist. Diese Ausrichtung der Platte 44 ermöglicht, dass im Falle eines Aufpralls die Platte 44 bricht und die Halterung 32 sich verformt, sowie dass Geräusch, Vibration und Rauheit, die zum Gehäuse 24 übertragen werden, reduziert werden. In mindestens einer Ausführungsform weist die Platte 44 weniger als eine 20 %ige Dehnung auf. Ferner kann die Platte 44 aus einem anderen Material als die Halterung 32 ausgebildet sein.
4 veranschaulicht die Verformung der Seite 38 und den Bruch der Platte 44 an der Sollbruchstelle 52 genauer. Die Halterung 32 wurde eingedrückt, sodass der erste Flansch 34 mit dem zweiten Flansch 36 in Kontakt ist und der Raum 42 eliminiert wurde. Wiederum ermöglicht diese Art der Verformung, dass die Halterung 32 Energie mit einer gesteuerten Verformung absorbiert. Ferner bricht die Platte 44 an der Sollbruchstelle 52, wie oben beschrieben, damit die Halterung 32 Energie absorbieren kann. Wenn eine Last über die Unterbodenstruktur 28 ausgeübt wird und auf das Gehäuse 24 übertragen wird, bestimmt die Platte 44 über die Sollbruchstelle 52 die Verformung der Halterung 32. Beispielsweise kann die Sollbruchstelle 52 so ausgelegt sein, dass die Platte 44 bricht, wenn die Last höher als ein vordefinierter Wert ist. Der vordefinierte Wert oder Schwellenwert wird auf Grundlage der Sollbruchstelle 52 berechnet. Somit bestimmen Ausrichtung und Anordnung der Sollbruchstelle 52 auf der Platte 44, ob die Halterung 32 zusammengedrückt wird und Energie absorbiert.
Auf diese Weise kann die Sollbruchstelle 52 zwischen Aufrechterhalten der Integrität und Steifigkeit der Halterung 32 optimiert werden, um Geräusch, Vibration und Rauheit und Lasten zu reduzieren, die ein Eindringen in das Gehäuse 24 verursachen können, wodurch die Sollbruchstelle 52 der Platte 44 bricht, was die Verformung der Halterung 32 verursacht. In mindestens einer anderen Ausführungsform kann die Materialauswahl auch dazu konfiguriert sein, die Platte 44 zu brechen und die Halterung 32 zu verformen. Wie oben dargelegt, können die Halterung 32 und die Platte 44 aus unterschiedlichen Materialen ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Halterung 32 aus einem Material ausgebildet sein, das eine Dehnung auf Grundlage einer ungefähren Last, die durch viele unterschiedliche Aufprallszenarios ausgeübt wird, aufweist. Die Platte 44 kann andererseits aus dem Material ausgebildet sein, das Steifigkeit auf Grundlage von Eigenschaften von Geräusch, Vibration und Rauheit bereitstellt, aber unter höheren Lasten, die auf viele unterschiedliche Unfallszenarios hinweisen, knickt und bricht. In mindestens einer anderen Ausführungsform können die Halterung 32 und die Platte 44 aus dem gleichen Material ausgebildet sein.
Zurückkehrend zu 4 halten der erste und zweite Flansch 34, 36 der Halterung 32 die Befestigung an der Unterbodenstruktur 28 und dem Gehäuse 24 aufrecht, während sich die Halterung 32 verformt und die Platte 44 bricht. Das Aufrechterhalten der Befestigung zwischen dem Gehäuse 24 und der Unterbodenstruktur 28 stellt sicher, dass die Integrität der Batterie 22 im Falle eines Aufpralls aufrechterhalten wird. Ferner wird durch Aufrechterhalten der Befestigung zwischen dem Gehäuse 24 und der Unterbodenstruktur 28 über die Halterung 32 verhindert, dass das Gehäuse 24 während eines Aufpralls in andere Bereiche des Fahrzeugs eindringt. Somit stellen die Halterung 32 und die Platte 44 eine strukturelle Integrität für die Unterbodenstruktur 28 sowie die Batterie 22 bereit, indem ermöglicht wird, dass sich die Batterie 22 von der Richtung des Aufpralls weg verschiebt oder dreht, indem die Platte 44 an der Sollbruchstelle 52 bricht, um zu ermöglichen, dass der erste Flansch 34 zum zweiten Flansch 36 zusammengedrückt wird, wodurch die Seite 38 der Halterung verformt wird und der Raum 42 zwischen dem ersten und zweiten Flansch 34, 36 eliminiert wird.
Wie oben dargelegt, kann das Verwenden der Halterung 32 und der Platte 44, um das Gehäuse 24 und die Trägerstruktur 26 an der Unterbodenstruktur 28 zu befestigen, zur Verwendung bei vielen verschiedenen Fahrzeugen angepasst werden. Durch die Anpassungsmöglichkeit können die Halterung 32 und die Platte 44 eine breite Eignung über eine gesamte Fahrzeugflotte aufweisen. Zudem stellen die Halterung 32 und die Platte 44 eine strukturelle Integrität zwischen der Trägerstruktur 26 und der Unterbodenstruktur 28 bereit, um Kriterien für Geräusch, Vibration und Rauheit zu erfüllen. Die zusätzliche strukturelle Integrität zwischen der Trägerstruktur 26 und der Unterbodenstruktur 28 stellt eine sehr haltbare Befestigung zwischen der Trägerstruktur 26 und der Unterbodenstruktur 28 bereit. Zuletzt ermöglicht die Halterung 32, wie oben dargelegt, dass die Trägerstruktur 26 sowie das Gehäuse 24 dreht oder verschoben wird. Die Möglichkeit, dass die Trägerstruktur 26 und das Gehäuse 24 verschoben werden oder sich von einer Aufprallrichtung wegdrehen, reduziert das Eindringen in die Batterie 22 und verbessert eine Toleranz der Batterie 22 gegenüber unsachgemäßem Gebrauch. Durch Bereitstellen der obigen Vorteile ermöglichen die Halterung 32 und die Platte 44, dass eine gemeinsame Batterie 22 über viele unterschiedliche Fahrzeugplattformen hinweg verwendet werden kann, um die Leistung zu verbessern. Die Verwendung einer gemeinsamen Batterie 22 stellt mehr mögliche Verbaustellen über die Fahrzeugplattformen hinweg bereit und bietet somit eine Kosteneinsparung in der gesamten Fahrzeugflotte.
Auch wenn vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, ist es nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen beschreiben, die durch die Patentansprüche eingeschlossen sind. Bei den in der Beschreibung verwendeten Ausdrücken handelt es sich um beschreibende und nicht um einschränkende Ausdrücke, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie vorstehend beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die unter Umständen nicht ausdrücklich beschrieben oder veranschaulicht sind. Wenngleich verschiedene Ausführungsformen gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik hinsichtlich einer oder mehrerer gewünschter Eigenschaften als vorteilhaft oder bevorzugt beschrieben worden sein könnten, erkennt ein Durchschnittsfachmann, dass ein oder mehrere Merkmale oder eine oder mehrere Eigenschaften in Frage gestellt werden können, um die gewünschten Gesamtattribute des Systems zu erzielen, die von der konkreten Anwendung und Umsetzung abhängen. Diese Attribute können Folgendes einschließen: Kosten, Festigkeit, Lebensdauer, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Erscheinungsbild, Verpackung, Größe, Betriebsfähigkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, bequeme Montage usw., sind jedoch nicht darauf beschränkt. Als solches liegen Ausführungsformen, welche in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik beschrieben werden, nicht außerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.

Claims

Trägerstruktur einer Fahrzeugbatterie, umfassend: eine Halterung, die ein Batteriegehäuse und einen Boden miteinander verbindet, die einen ersten und zweiten Flansch aufweist, die parallel sind und durch eine Seite verbunden sind; und eine Platte, die in einem Winkel zwischen den Flanschen angeordnet und dazu konfiguriert ist, während eines Aufpralls an einer Sollbruchstelle zu brechen, sodass, kombiniert mit einer Verformung des ersten Flansches, das Gehäuse in einer Richtung weg von dem Aufprall verschoben wird, während der zweite Flansch die Befestigung am Boden aufrechterhält.
Trägerstruktur nach Anspruch 1, wobei die Sollbruchstelle durch eine Kerbe, die in die Platte geschnitten ist, definiert ist.
Trägerstruktur nach Anspruch 1, wobei die Seite eine Krümmung definiert, sodass der erste Flansch der Halterung dazu konfiguriert ist, sich ohne Bruch zu verformen.
Trägerstruktur nach Anspruch 1, wobei die Platte ein erstes und zweites Ende beinhaltet, die an dem ersten und zweiten parallelen Flansch befestigt sind, sodass eine Wand die Enden miteinander verbindet und die Sollbruchstelle beinhaltet.
Fahrzeugunterboden, umfassend: ein Batteriepack, das durch ein Gehäuse umgeben ist; und eine Halterung, die einen ersten und zweiten Flansch aufweist, die in paralleler Anordnung angeordnet sind, und beinhaltend eine Platte mit einer Wand, die dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf einen Aufprall an einer Sollbruchstelle zu brechen, um zu ermöglichen, dass sich das Gehäuse weg von einer Aufprallrichtung bewegt und den ersten Flansch verformt, wobei die Wand in einem Winkel relativ zu den Flanschen angeordnet und so definiert ist, dass die Aufprallenergie durch die Wand und den ersten Flansch absorbiert wird.
Unterboden nach Anspruch 5, wobei die Sollbruchstelle eine Kerbe beinhaltet, die an einem vordefinierten Punkt definiert ist.
Unterboden nach Anspruch 5, wobei die Halterung ferner die Seite beinhaltet, die eine Krümmung aufweist, sodass sich der erste Flansch während eines Aufpralls in Richtung des zweiten Flansches bewegt, um die Seite zu verformen.
Unterboden nach Anspruch 7, wobei die Halterung einen Raum zwischen dem ersten und zweiten Flansch definiert, sodass der Raum verringert wird, wenn sich der erste Flansch in Richtung des zweiten Flansches verformt.
Unterboden nach Anspruch 8, wobei der Raum durch die Krümmung der Seite der Halterung definiert ist.
Unterboden nach Anspruch 5, wobei der zweite Flansch die Befestigung an dem Gehäuse während einer Verformung des ersten Flansches aufrechterhält.
Unterboden nach Anspruch 5, wobei die Halterung dazu konfiguriert ist zu ermöglichen, dass das Gehäuse um 4 Grad weg von der Aufprallrichtung dreht.
Unterboden nach Anspruch 5, wobei die Platte im Wesentlichen eine Z-Form ausbildet, die ein erstes und zweites Ende flächig zu dem ersten und zweiten Flansch aufweist, um die Platte an der Halterung zu befestigen.
Unterboden nach Anspruch 5, wobei die Halterung im Wesentlichen eine U-Form definiert.