WO2020089158A1 - Karosseriestruktur für ein elektrisch betriebenes fahrzeug - Google Patents

Karosseriestruktur für ein elektrisch betriebenes fahrzeug Download PDF

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WO2020089158A1
WO2020089158A1 PCT/EP2019/079370 EP2019079370W WO2020089158A1 WO 2020089158 A1 WO2020089158 A1 WO 2020089158A1 EP 2019079370 W EP2019079370 W EP 2019079370W WO 2020089158 A1 WO2020089158 A1 WO 2020089158A1
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traction battery
sealing strip
body structure
floor panel
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PCT/EP2019/079370
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Denis Dupper
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Volkswagen Aktiengesellschaft
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    • B60Y2306/00Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/09Reducing noise

Definitions

  • the invention relates to a body structure for an electrically operated vehicle according to the preamble of claim 1.
  • a traction battery can be installed on the vehicle floor from underneath the vehicle.
  • a generic body structure has an assembly space for the traction battery which is open in the vehicle vertical direction and which is bounded to the top by a floor panel part which forms the vehicle floor.
  • the traction battery is inserted from the bottom of the vehicle into the body-side assembly space, namely with the formation of a free assembly gap between the top of the traction battery and the floor panel part, in order to be able to compensate for manufacturing and component tolerances when assembling the traction battery.
  • the traction battery supplies electrical energy to an electric machine installed, for example, in the vehicle's front axle and / or in the vehicle's rear axle.
  • an electric machine installed, for example, in the vehicle's front axle and / or in the vehicle's rear axle.
  • high-frequency vibrations occur in the electrical machine, which affect the body structure and also the atmosphere, down to the large area
  • Floor plate part can spread.
  • the structure-borne noise generated in the floor panel part is accompanied by noise, which causes the acoustics in the vehicle interior
  • Insulation material for example a heavy foil, can be applied.
  • the insulation material can also be integrated in the floor covering. However, this is associated with an increased component weight of the body structure.
  • the object of the invention is to provide a body structure for an electrically operated vehicle, in which noise is generated in the vehicle floor operational vibrations with simple compared to the prior art
  • Floor plate part provided at least one sealing strip, which in the mounting gap
  • the sealing strip can have an elastically resilient sealing profile and an adhesive layer, by means of which the sealing profile can be bonded to the top of the traction battery.
  • the sealing profile is in the assembled state of the body structure in a loose pressure system with the underside of the floor panel part.
  • the sealing profile of the sealing strip can be an annularly closed hollow profile made of EPDM cellular rubber (density 0.6 g / cm 3 according to TL52704-A).
  • the adhesive layer can be produced as an adhesive tape (according to TL 52223 3M WT 4112).
  • the mounting space for the traction battery in the vehicle longitudinal direction can be limited forwards and backwards by a front cross member and by a rear cross member.
  • the mounting space can be limited on both sides in the vehicle transverse direction by side sills. This construction results in a particularly large floor panel part that can be used without measures to reduce structure-borne noise
  • Body structure can traction battery one in a horizontal plane in the
  • the top of the traction battery can preferably be formed by a rectangular housing top wall, which is preferably implemented as a sheet metal part.
  • a front sealing strip can be provided for sound insulation between a vehicle front axle and the floor panel part.
  • the front sealing strip can be located on a front traction battery edge area in the Vehicle transverse direction completely continuous (ie uninterrupted) via the
  • a rear sealing strip can be provided, which effects sound insulation between a vehicle rear axle and the floor panel part.
  • the rear sealing strip can on a rear
  • Traction battery edge area extend in the vehicle transverse direction.
  • the assembly gap can be closed to the rear of the vehicle and / or to the front of the vehicle in the direction of the respective vehicle axis by means of the front and / or rear sealing strip.
  • the assembly gap (with a view to effective noise reduction) is closed in the vehicle longitudinal direction to the front and / or to the rear by means of the front and / or rear sealing strip, but in particular the assembly gap in the vehicle transverse direction on both sides remains at least partially open to the outside of the vehicle, to be precise with the formation of lateral air flow openings which fluidically connect the assembly gap to the vehicle surroundings.
  • Traction battery extends a side sealing strip in the vehicle longitudinal direction. It is preferred if the side sealing strip does not run continuously over the entire length of the traction battery, but rather is interrupted by at least one air flow opening. With the above arrangement of side sealing strips and front and rear sealing strips, an overall rectangular strip image results.
  • the mounting gap is integrated in an air flow path, as a result of which moisture and / or impurities (for example dust) can be removed from the mounting gap to the outside of the vehicle during ferry operation.
  • moisture and / or impurities for example dust
  • Housing cover wall of the traction battery has at least one discharge bead, which is stamped into an otherwise planar base surface of the housing cover wall from above the vehicle.
  • the discharge bead can extend in the transverse direction of the vehicle to the side edge of the housing top wall and can be open to the outside of the vehicle in the transverse direction of the vehicle.
  • the side sealing strip can be in the
  • the sealing profile of the side sealing strip can extend uninterrupted across the discharge bead.
  • the adhesive layer can only extend to the edge of the bead without bridging the discharge bead in the vehicle's longitudinal direction. This prevents contaminants from adhering to the adhesive layer of the side sealing strip in the interior of the discharge bead, which would lead to blockage of the discharge bead.
  • the traction battery can have a media channel element in which battery-side supply lines are laid, for example one
  • the media channel element can extend centrally in the vehicle longitudinal direction on the upper side of the traction battery, with a distance from the upper floor panel part and from the front edge of the traction battery over the entire length of the battery to the rear edge of the traction battery.
  • the media channel element can, for example, be integrally connected to the top of the traction battery via a PUR foam seal or an abrasion protection bead.
  • the front and / or the rear sealing strip can each be divided into two strip segments. These can be spaced apart in the vehicle transverse direction with the interposition of the media channel element and can connect to the media channel element on both sides towards the outside of the vehicle.
  • Figure 1 is a partial perspective view of a body structure
  • Figure 2 is a bottom view of the body structure of the motor vehicle with the traction battery installed therein;
  • FIG. 3 and 4 each show a partial sectional view along a first cross-sectional plane yz from FIG. 1 and a second cross-sectional plane yz from FIG. 1 offset therefrom;
  • FIG. 5a shows a longitudinal section xz through the vehicle body
  • 5b shows an enlarged view of a sealing strip installed in the assembly gap
  • Figure 6 is a perspective view of a traction battery in isolation
  • Figure 7 is a detailed view of a positioned on the traction battery
  • Figures 8 and 9 are views corresponding to Figures 6 and 7 according to a second
  • Figures 13 and 14 views corresponding to Figure 6 according to other embodiments.
  • FIG. 1 shows a body structure of a two-lane vehicle
  • the body structure has two side sills 1 running in the vehicle longitudinal direction x, of which only one is shown in FIG. 1.
  • the sill 1 extends in the vehicle longitudinal direction x between a front A-pillar 3 and a rear C-pillar 5 and delimits side door openings 7 on the floor side.
  • a crash-sensitive traction battery 9 is installed in the vehicle floor of the body structure. This is positioned below a floor panel part 10 and extends in the vehicle transverse direction y between the two sills 1. In the vehicle longitudinal direction x, the traction battery 9 in FIG. 2 extends between a front cross member 11 and a rear cross member 13.
  • the rocker 1 is designed as a hollow beam.
  • the sill 1 has a profile floor 15 which, together with other profile floors 15 of the front and rear cross members 11, 13, forms a screw-on base to which the traction battery 9 is attached Connection points A can be screwed on.
  • a battery housing of the traction battery 9 has a housing flange 19 (FIGS. 3 and 4) which runs in a horizontal plane xy.
  • the housing flange 19 has a screw hole 21 at the connection point A. This is arranged in alignment with a corresponding profile bottom screw hole 23.
  • the two screw holes 21, 23 are penetrated by a screw bolt 25 which is screwed to a weld nut 27 welded to the profile base 15.
  • a screw bolt 25 which is screwed to a weld nut 27 welded to the profile base 15.
  • the traction battery 9 is first inserted in a joining direction from the vehicle below into an assembly space 12 which is defined by the front and rear cross members 1 1, 13 and the side sills 1 and the floor panel part 10.
  • the housing flange 19 of the traction battery 9 is then screwed at the screw locations A to the profile bases 15 of the cross members 11, 13 and the rocker 1, to be precise with the formation of a free assembly gap Dz between an upper housing top wall 29 and the base plate part 10.
  • a front sealing strip 31 is arranged between the traction battery 9 and the floor panel part 10.
  • a rear sealing strip 33 is also arranged on the rear edge region of the traction battery 9. The two sealing strips 31, 33 close the assembly gap Dz from the front of the vehicle and from the rear of the vehicle in a sound-insulating manner. In this way, operational vibrations, which are installed in the vehicle front axle VA and / or in the vehicle rear axle HA, for example
  • the housing cover wall 29 is formed in FIG. 6 with a planar base surface 41, in which discharge beads 43 which run transversely in each case from the top of the vehicle are embossed.
  • the discharge beads 43 extend in the vehicle transverse direction y to the outside of the vehicle
  • the traction battery 9 has on the outside on its housing top wall 29 a media channel element 35 which is centered in the vehicle longitudinal direction x
  • Cover top wall 29 extends, with a slight distance a to the floor panel part 1 and over the entire length of the traction battery in the vehicle longitudinal direction x. in the
  • Media channel element 35 are laid supply lines, such as electrical power lines and / or coolant lines of the traction battery 9.
  • the media channel element 35 is an example of a flat plastic part in Figure 7, the underside of a
  • Foam seal 36 (FIG. 9) or is bound to the housing top wall 29 by means of caterpillars.
  • both the front sealing strip 31 and the rear sealing strip 33 cross over the media channel element 35 on the underside, so that the two sealing strips 31, 33 are continuously in the
  • both the front sealing strip 31 and the rear sealing strip 33 are each divided into two strip segments 37, 39 which are shown in FIGS. 8 and 9
  • Vehicle transverse direction y are spaced from one another with the interposition of the media channel element 35 and terminate directly on both sides of the media channel element 35.
  • the assembly gap Dz is essentially soundproof in the vehicle longitudinal direction x to the front and to the rear via the front and rear sealing strips 31, 33, but to both sides in the vehicle transverse direction y
  • the assembly gap Dz can therefore be traversed by an air flow L (FIG. 4) in the ferry mode due to the wind, which causes moisture and / or contamination from the
  • Assembly gap Dz can be removed, in particular along the transverse discharge beads 43.
  • the air flow L resulting in the ferry operation is indicated by way of example in FIG.
  • the air flow path L runs from the outside of the vehicle via an intermediate space 47 between the sill 1 and the housing flange 19 and via a further air gap 49 between a housing side wall 51 and the sill 1 up to the assembly gap Dz.
  • FIGS. 10 to 12 A further exemplary embodiment is shown in FIGS. 10 to 12, in which, in addition to the front and rear sealing strips 31, 33 already mentioned, side sealing strips 53 are additionally installed in the mounting gap Dz.
  • the two side sealing strips 53 each extend in the side edge region of the traction battery 9 in the vehicle longitudinal direction x and merge into the front and rear sealing strips 31, 33 in one piece and in one piece at strip corners 57.
  • the side sealing strips 53 ie both the sealing profile 50 and the adhesive layer 52, are interrupted at the discharge beads 43 in order to provide air flow openings 45.
  • the respective side sealing strip 53 thus extends in FIG. 12 in the vehicle longitudinal direction x up to a bead edge 55 without bridging the discharge bead 43 in the vehicle longitudinal direction x.
  • the adhesive layer 52 of the side sealing strip 43 can only be guided up to the bead edge 55 and interrupted there without bridging the discharge bead 43 in the vehicle longitudinal direction x.
  • FIGS. 13 and 14 show further design variants for an arrangement of sealing strips on the housing top wall 29.
  • FIG. 13 shows an essentially right-angled circumferential sealing strip arrangement, in which the side sealing strips 53 are divided into individual segments arranged one behind the other, which are spaced apart from one another to form air flow openings 45.
  • both the front sealing strip 31 and the rear sealing strip 33 are extended at the front and rear strip corners 57 with side sealing strips 53 57, which, however, only extend over a slight longitudinal dimension in the vehicle longitudinal direction x.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Karosseriestruktur für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug, mit einem in Fahrzeughochrichtung (z) nach fahrzeugunten offenen Montageraum (12) für eine Traktionsbatterie (9), der nach fahrzeugoben von einem, den Fahrzeugboden bildenden Bodenblechteil (10) begrenzt ist, wobei die Traktionsbatterie (9) von fahrzeugunten in den Montageraum (12) eingesetzt ist, und zwar unter Bildung eines freien Montagespalts (∆z) zwischen der Traktionsbatterie-Oberseite (29) und dem Bodenblechteil (10), und wobei im Fahrbetrieb betriebsbedingte Schwingungen sich von ihrem Entstehungsort (VA, HA) in Richtung auf das Bodenblechteil (10) ausbreiten. Erfindungsgemäß ist zur Schall-Dämpfung im Bodenblechteil (10) zumindest ein Dichtstreifen (31, 33, 53) bereitgestellt, der im Montagespalt (∆z) in schallisolierender Druckanlage sowohl mit der Traktionsbatterie-Oberseite (29) als auch mit dem Bodenblechteil (10) ist.

Description

Beschreibung
Karosseriestruktur für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Karosseriestruktur für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei einem elektrisch betriebenen, zweispurigen Fahrzeug kann eine Traktionsbatterie von fahrzeugunten am Fahrzeugboden verbaut sein.
Eine gattungsgemäße Karosseriestruktur weist einen in der Fahrzeughochrichtung nach fahrzeugunten offenen Montageraum für die Traktionsbatterie auf, der nach fahrzeugoben von einem, den Fahrzeugboden bildenden Bodenblechteil begrenzt ist. Die Traktionsbatterie wird von fahrzeugunten in den karosserieseitigen Montageraum eingesetzt, und zwar unter Bildung eines freien Montagespaltes zwischen der Traktionsbatterie-Oberseite und dem Bodenblechteil, um Fertigungs- sowie Bauteiltoleranzen bei der Montage der Traktionsbatterie ausgleichen zu können.
Die Traktionsbatterie versorgt im Fährbetrieb eine zum Beispiel in der Fahrzeug-Vorderachse und/oder in der Fahrzeug-Hinterachse verbaute Elektromaschine mit elektrischer Energie. Im Fährbetrieb entstehen in der Elektromaschine hochfrequente Schwingungen, die sich über die Karosseriestruktur und auch über die Atmosphäre hinweg bis in das großflächige
Bodenblechteil ausbreiten können. Der dadurch im Bodenblechteil erzeugte Körperschall geht mit einer Geräuschentwicklung einher, wodurch die Akustik im Fahrzeuginnenraum
beeinträchtigt werden kann. Als Maßnahme zur Vermeidung einer solchen
Geräuschentwicklung kann im Stand der Technik oberseitig auf das Bodenblechteil ein
Dämmmaterial, zum Beispiel eine Schwerfolie, aufgebracht werden. Alternativ kann das Dämmmaterial auch im Bodenbelag integriert werden. Dies ist jedoch mit einem erhöhten Bauteilgewicht der Karosseriestruktur verbunden.
Aus der DE 10 2012 223 062 A1 ist ein modularer Batteriesatzträger sowie darin verbaute Dichtungen bekannt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Karosseriestruktur für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug bereitzustellen, bei der eine Geräuschentwicklung im Fahrzeugboden aufgrund betriebsbedingter Schwingungen mit im Vergleich zum Stand der Technik einfachen
Maßnahmen reduzierbar ist.
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart.
Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 wird auf den Einsatz von
gewichtsintensiven Schwerfolien bei der Körperschall-Dämpfung im großflächigen
Bodenblechteil verzichtet. Anstelle dessen wird zur Dämpfung von Körperschall im
Bodenblechteil zumindest ein Dichtstreifen bereitgestellt, der im Montagespalt in
schallisolierender Druckanlage mit sowohl der Traktionsbatterie-Oberseite als auch mit dem Bodenblechteil ist.
Der Dichtstreifen kann ein elastisch nachgiebiges Dichtprofil sowie eine Klebschicht aufweisen, über die das Dichtprofil an der Traktionsbatterie-Oberseite stoffschlüssig anbindbar ist. In diesem Fall ist das Dichtprofil im Zusammenbauzustand der Karosseriestruktur in loser Druckanlage mit der Unterseite des Bodenblechteils gebracht. Beispielhaft kann das Dichtprofil des Dichtstreifens ein ringförmig geschlossenes Hohlprofil aus EPDM-Zellkautschuk (Dichte 0,6 g/cm3 nach TL52704-A) sein. Die Klebschicht kann als ein Klebeband (nach TL 52223 3M WT 4112) hergestellt sein.
In einer technischen Umsetzung kann der Montageraum für die Traktionsbatterie in der Fahrzeuglängsrichtung nach vorne und nach hinten durch einen vorderen Querträger und durch einen hinteren Querträger begrenzt sein. Der Montageraum kann in der Fahrzeugquerrichtung beidseitig durch seitliche Schweller begrenzt sein. Bei diesem Aufbau ergibt sich ein besonders großflächiges Bodenblechteil, das ohne Maßnahmen zur Körperschall-Reduzierung im
Fährbetrieb eine hohe Geräuschentwicklung zeigen würde. Zur Anbindung an die
Karosseriestruktur kann die Traktionsbatterie einen in einer horizontalen Ebene im
Wesentlichen umlaufenden Gehäuseflansch aufweisen. Dieser kann an Anbindungsstellen an der Unterseite der oben erwähnten Querträger sowie der Schweller (insbesondere in
Schraubverbindung) montiert sein.
Die Traktionsbatterie-Oberseite kann bevorzugt durch eine rechtwinklige Gehäusedeckwand gebildet sein, die bevorzugt als ein Blechteil realisiert ist.
In einer ersten Ausführungsvariante kann ein Vorder-Dichtstreifen für eine Schallisolierung zwischen einer Fahrzeug-Vorderachse und dem Bodenblechteil bereitgestellt sein. Der Vorder- Dichtstreifen kann sich an einem vorderen Traktionsbatterie-Randbereich in der Fahrzeugquerrichtung komplett durchgängig (d.h. unterbrechungsfrei) über die
Traktionsbatterie-Oberseite erstrecken. Alternativ und/oder zusätzlich kann ein Hinter- Dichtstreifen bereitgestellt sein, der eine Schallisolierung zwischen einer Fahrzeug-Hinterachse und dem Bodenblechteil bewirkt. Der Hinter-Dichtstreifen kann an einem hinteren
Traktionsbatterie-Randbereich sich in der Fahrzeugquerrichtung erstrecken. In diesem Fall kann der Montagespalt nach fahrzeughinten und/oder nach fahrzeugvorne in Richtung auf die jeweilige Fahrzeug-Achse mittels des Vorder- und/oder Hinter-Dichtstreifens geschlossen sein.
Bevorzugt ist es, wenn der Montagespalt zwischen der Traktionsbatterie und dem
Bodenblechteil in einem Luft-Strömungsweg eingebunden ist, über den aufgrund von Fahrtwind Verunreinigungen und/oder Feuchtigkeit im Montagespalt nach fahrzeugaußen abtransportiert werden kann. Vor diesem Hintergrund ist es bevorzugt, wenn der Montagespalt (im Hinblick auf eine effektive Schallreduzierung) zwar in der Fahrzeuglängsrichtung nach vorne und/oder nach hinten mittels des Vorder- und/oder Hinter-Dichtstreifens geschlossen ist, jedoch insbesondere der Montagespalt in der Fahrzeugquerrichtung beidseitig nach fahrzeugaußen zumindest teilweise offen bleibt, und zwar unter Bildung von seitlichen Luftströmungsöffnungen, die den Montagespalt strömungstechnisch mit der Fahrzeug-Umgebung verbinden.
Es hat sich gezeigt, dass ein in der Fahrzeugquerrichtung nach fahrzeugaußen über die gesamte Traktionsbatterie-Länge vollständig offener Montagespalt dazu führen kann, dass im Fährbetrieb ein hoher Staubeintrag von fahrzeugaußen seitlich in den Montagespalt erfolgt. Vor diesem Hintergrund ist es bevorzugt, wenn sich am jeweiligen Seiten-Randbereich der
Traktionsbatterie in der Fahrzeuglängsrichtung ein Seiten-Dichtstreifen erstreckt. Bevorzugt ist es, wenn der Seiten-Dichtstreifen über die gesamte Traktionsbatterie-Länge nicht durchgängig verläuft, sondern vielmehr durch zumindest eine Luftströmungsöffnung unterbrochen ist. Bei der obigen Anordnung aus Seiten-Dichtstreifen sowie Vorder- und Hinter-Dichtstreifen ergibt sich ein insgesamt rechtwinkliges Streifen-Bild.
Wie oben erwähnt, ist es bevorzugt, wenn der Montagespalt in einem Luftströmungsweg eingebunden ist, wodurch im Fährbetrieb Feuchtigkeit und/oder Verunreinigungen (zum Beispiel Staub) vom Montagespalt nach fahrzeugaußen abtransportierbar sind. Um den Abtransport von Verunreinigungen und/oder Feuchtigkeit zu steigern, ist es bevorzugt, wenn die
Gehäusedeckwand der Traktionsbatterie zumindest eine Abführ-Sicke aufweist, die in eine ansonsten planare Basisfläche der Gehäusedeckwand von fahrzeugoben eingeprägt ist. Die Abführ-Sicke kann sich in der Fahrzeugquerrichtung bis zum Seitenrand der Gehäusedeckwand erstrecken sowie in der Fahrzeugquerrichtung nach fahrzeugaußen offen sein. In einer ersten Ausführungsvariante kann sich der Seiten-Dichtstreifen in der
Fahrzeuglängsrichtung bis zu einem Sickenrand der Abführ-Sicke erstrecken, ohne die Abführ- Sicke jedoch in der Fahrzeuglängsrichtung zu überbrücken. Auf diese Weise begrenzt die Abführsicke zusammen mit einander gegenüberliegenden Stirnseiten der Seiten-Dichtstreifen eine seitlich offene Strömungsöffnung, durch die im Fährbetrieb eine Luftströmung geführt ist.
In einer weiteren Ausführungsform kann sich das Dichtprofil des Seiten-Dichtstreifens unterbrechungsfrei quer über die Abführ-Sicke erstrecken. Im Unterschied dazu kann sich dagegen die Klebeschicht nur bis zum Sickenrand erstrecken, ohne die Abführ-Sicke in der Fahrzeuglängsrichtung zu überbrücken. Dadurch ist vermieden, dass im Innenraum der Abführ- Sicke Verunreinigungen an der Klebeschicht des Seiten-Dichtstreifens anhaften können, was zu einer Verstopfung der Abführ-Sicke führen würde.
In einer konkreten Ausführungsform kann die Traktionsbatterie ein Medienkanalelement aufweisen, in dem batterieseitige Versorgungsleitungen verlegt sind, zum Beispiel eine
Kühlmittelleitung und/oder eine Stromleitung. Das Medienkanalelement kann sich in der Fahrzeuglängsrichtung mittig auf der Traktionsbatterie-Oberseite erstrecken, und zwar mit Abstand zum oberen Bodenblechteil sowie vom vorderen Traktionsbatterie-Rand über die gesamte Batterielänge bis zum hinteren Traktionsbatterie-Rand. Das Medienkanalelement kann beispielhaft über eine PUR-Schaumdichtung bzw. über eine Scheuerschutzraupe stoffschlüssig mit der Traktionsbatterie-Oberseite verbunden sein. In diesem Fall kann der Vorder- und/oder der Hinter-Dichtstreifen jeweils in zwei Streifensegmente unterteilt sein. Diese können in der Fahrzeugquerrichtung unter Zwischenschaltung des Medienkanalelementes voneinander beabstandet sein und sich beidseitig an das Medienkanalelement nach fahrzeugaußen anschließen.
Es hat sich gezeigt, dass die Weglassung des Dichtstreifens im Bereich des
Medienkanalelementes gegebenenfalls folgenlos für die Körperschall-Reduzierung bleiben kann. Vor diesem Hintergrund ist die obige Ausführungsvariante speziell im Hinblick auf eine einfachere Fertigung der Dichtstreifen-Anordnung von Vorteil.
Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.
Es zeigen:
Figur 1 in einer perspektivischen Teilansicht eine Karosseriestruktur eines
Kraftfahrzeugs; Figur 2 in einer Ansicht von unten die Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs mit darin verbauter Traktionsbatterie;
Figur 3 und 4 jeweils eine Teilschnittdarstellung entlang einer ersten Querschnittebene yz aus der Figur 1 und einer dazu versetzen zweiten Querschnittebene yz aus der Figur 1 ;
Figur 5a einen Längsschnitt xz durch die Fahrzeugkarosserie; Figur 5b in vergrößerter Ansicht einen im Montagespalt verbauten Dichtstreifen; Figur 6 in einer perspektivischen Ansicht eine Traktionsbatterie in Alleinstellung; Figur 7 in einer Detailansicht ein auf der Traktionsbatterie positioniertes
Medienkanalelement;
Figuren 8 und 9 jeweils Ansichten entsprechend der Figuren 6 und 7 gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel;
Figuren 10 bis 12 Ansichten eines dritten Ausführungsbeispiels; und
Figuren 13 und 14 Ansichten entsprechend der Figur 6 gemäß weiterer Ausführungsbeispiele.
In der Figur 1 ist eine Karosseriestruktur eines zweispurigen Fahrzeugs gezeigt, die
nachfolgend insoweit beschrieben ist, als es für das Verständnis der Erfindung erforderlich ist. Demzufolge weist die Karosseriestruktur zwei seitliche, in der Fahrzeuglängsrichtung x verlaufende Schweller 1 auf, von denen in der Figur 1 lediglich einer gezeigt ist. Der Schweller 1 erstreckt sich in der Fahrzeuglängsrichtung x zwischen einer vorderen A-Säule 3 sowie einer hinteren C-Säule 5 und begrenzt bodenseitig Seitentüröffnungen 7. Im Fahrzeugboden der Karosseriestruktur ist eine crashsensible Traktionsbatterie 9 verbaut. Diese ist unterhalb eines Bodenblechteils 10 positioniert und erstreckt sich in der Fahrzeugquerrichtung y zwischen den beiden Schwellern 1. In der Fahrzeuglängsrichtung x erstreckt sich die Traktionsbatterie 9 in der Figur 2 zwischen einem vorderen Querträger 11 und einem hinteren Querträger 13.
In der Figur 3 ist der Schweller 1 als ein Hohlträger ausgebildet. Der Schweller 1 weist einen Profilboden 15 auf, der zusammen mit weiteren Profilböden 15 der vorderen und hinteren Querträger 11 , 13 eine Anschraubbasis bildet, an die die T raktionsbatterie 9 an Anbindungsstellen A anschraubbar ist. Hierzu weist ein Batteriegehäuse der Traktionsbatterie 9 einen, in einer Horizontalebene xy umlaufenden Gehäuseflansch 19 (Figuren 3 und 4) auf. In der Figur 3 weist der Gehäuseflansch 19 an der Anbindungsstelle A ein Schraubloch 21 auf. Dieses ist in Flucht mit einem korrespondierenden Profilboden-Schraubloch 23 angeordnet. Die beiden Schraublöcher 21 , 23 sind von einem Schraubbolzen 25 durchsetzt, der mit einer am Profilboden 15 verschweißten Schweißmutter 27 verschraubt ist. Bei einem
Zusammenbauvorgang wird zunächst die Traktionsbatterie 9 in einer Fügerichtung von fahrzeugunten in einen Montageraum 12 eingesetzt, der von den vorderen und hinteren Querträgern 1 1 , 13 sowie den seitlichen Schwellern 1 und dem Bodenblechteil 10 definiert ist. Anschließend wird der Gehäuseflansch 19 der Traktionsbatterie 9 an den Schraubstellen A mit den Profilböden 15 der Querträger 11 , 13 sowie der Schweller 1 verschraubt, und zwar unter Bildung eines freien Montagespalts Dz zwischen einer oberen Gehäusedeckwand 29 und dem Bodenblechteil 10.
Wie aus der Figur 5a weiter hervorgeht, ist an einem vorderen Randbereich der
Traktionsbatterie 9 ein Vorder-Dichtstreifen 31 zwischen der Traktionsbatterie 9 und dem Bodenblechteil 10 angeordnet. In gleicher weise ist auch am hinteren Randbereich der Traktionsbatterie 9 ein Hinter-Dichtstreifen 33 angeordnet. Die beiden Dichtstreifen 31 , 33 schließen den Montagespalt Dz nach fahrzeugvorne und nach fahrzeughinten schallisolierend ab. Auf diese Weise können sich betriebsbedingte Schwingungen, die beispielhaft in einer in der Fahrzeug-Vorderachse VA und/oder in der Fahrzeug-Hinterachse HA verbauten
Elektromaschine generiert werden, nicht bis zum Bodenblechteil 10 ausbreiten.
Die Gehäusedeckwand 29 ist in der Figur 6 mit einer planaren Basisfläche 41 ausgebildet, in der von fahrzeugoben jeweils querverlaufende Abführ-Sicken 43 eingeprägt sind. Die Abführ- Sicken 43 erstrecken sich in der Fahrzeugquerrichtung y nach fahrzeugaußen bis zum
Seitenrand der Gehäusedeckwand 29 und sind nach fahrzeugaußen offen.
In den Figuren 6 und 7 weist die Traktionsbatterie 9 außenseitig auf ihrer Gehäusedeckwand 29 ein Medienkanalelement 35 auf, das sich mittig in der Fahrzeuglängsrichtung x der
Gehäusedeckwand 29 erstreckt, und zwar mit geringfügigem Abstand a zum Bodenblechteil 1 sowie über die gesamte Traktionsbatterie-Länge in der Fahrzeuglängsrichtung x. Im
Medienkanalelement 35 sind Versorgungsleitungen verlegt, etwa elektrische Stromleitungen und/oder Kühlmittel-Leitungen der Traktionsbatterie 9. Das Medienkanalelement 35 ist in der Figur 7 beispielhaft ein flachbauendes Kunststoffteil, dessen Unterseite über eine
Schaumdichtung 36 (Figur 9) bzw. über Scheuerschutzraupen auf der Gehäusedeckwand 29 angebunden ist. In dem in den Figuren 6 und 7 gezeigten Ausführungsbeispiel überkreuzt sowohl der Vorder- Dichtstreifen 31 als auch der Hinter-Dichtstreifen 33 unterseitig das Medienkanalelement 35, so dass sich die beiden Dichtstreifen 31 , 33 durchgängig unterbrechungsfrei in der
Fahrzeugquerrichtung y über die Traktionsbatterie-Breite erstrecken.
Alternativ dazu ist in den Figuren 8 und 9 sowohl der Vorder-Dichtstreifen 31 als auch der Hinter-Dichtstreifen 33 jeweils in zwei Streifensegmente 37, 39 unterteilt, die in der
Fahrzeugquerrichtung y unter Zwischenschaltung des Medienkanalelementes 35 voneinander beabstandet sind und beidseitig unmittelbar seitlich am Medienkanalelement 35 abschließen.
Wie aus den Figuren 6 bis 9 hervorgeht, ist der Montagespalt Dz in der Fahrzeuglängsrichtung x nach vorne und nach hinten über die Vorder- und Hinter-Dichtstreifen 31 , 33 im Wesentlichen schalldicht abgeschlossen, jedoch in der Fahrzeugquerrichtung y beidseitig nach
fahrzeugaußen unter Bildung von seitlichen Luftströmungsöffnungen 45 offen gestaltet. Der Montagespalt Dz ist daher im Fährbetrieb aufgrund von Fahrtwind mit einer Luftströmung L (Figur 4) durchströmbar, wodurch Feuchtigkeit und/oder Verunreinigungen aus dem
Montagespalt Dz abtransportiert werden können, und zwar insbesondere entlang der querverlaufenden Abführ-Sicken 43.
In der Figur 4 ist die sich im Fährbetrieb ergebende Luftströmung L beispielhaft angedeutet. Demzufolge verläuft der Luft-Strömungsweg L von fahrzeugaußen über einen Zwischenraum 47 zwischen dem Schweller 1 und dem Gehäuseflansch 19 sowie über einen weiteren Luftspalt 49 zwischen einer Gehäuse-Seitenwand 51 und dem Schweller 1 bis in den Montagespalt Dz.
In den Figuren 10 bis 12 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, in dem neben den bereits erwähnten Vorder- und Hinter-Dichtstreifen 31 , 33 zusätzlich auch Seiten-Dichtstreifen 53 im Montagespalt Dz verbaut sind. Die beiden Seiten-Dichtstreifen 53 erstrecken sich jeweils im Seiten-Randbereich der Traktionsbatterie 9 in der Fahrzeuglängsrichtung x und gehen an Streifen-Ecken 57 materialeinheitlich und einstückig in die Vorder- und Hinter-Dichtstreifen 31 , 33 über. In der Figur 12 sind zur Bereitstellung von Luftströmungsöffnungen 45 die Seiten- Dichtstreifen 53, d.h. sowohl das Dichtprofil 50 als auch die Klebeschicht 52, an den Abführ- Sicken 43 unterbrochen. Der jeweilige Seiten-Dichtstreifen 53 erstreckt sich also in der Figur 12 in der Fahrzeuglängsrichtung x bis zu einem Sickenrand 55, ohne die Abführ-Sicke 43 in der Fahrzeuglängsrichtung x zu überbrücken. Die in der Figur 12 gezeigte Luftströmungsöffnung 45 wird somit durch die beiden einander zugewandten Stirnseiten der Seiten-Dichtstreifen 53 sowie durch die Abführ-Sicke 43 gebildet. Alternativ dazu verläuft in der Figur 11 das Dichtprofil 50 des Seiten-Dichtstreifens 43 in der Fahrzeuglängsrichtung x unterbrechungsfrei quer über die Abführ-Sicke 43 hinweg.
Demgegenüber kann die Klebschicht 52 des Seiten-Dichtstreifens 43 nur bis zum Sickenrand 55 geführt und dort unterbrochen sein, ohne die Abführ-Sicke 43 in der Fahrzeuglängsrichtung x zu überbrücken.
Nachfolgend sind in den Figuren 13 und 14 weitere Ausführungsvarianten für eine Anordnung von Dichtstreifen auf der Gehäusedeckwand 29 gezeigt. Demzufolge ist in der Figur 13 eine im Wesentlichen rechtwinklig geschlossene umlaufende Dichtstreifen-Anordnung gezeigt, bei der die Seiten-Dichtstreifen 53 in hintereinander angeordnete Einzel-Segmente aufgeteilt sind, die unter Bildung von Luftströmungsöffnungen 45 voneinander beabstandet sind.
In der Figur 14 sind sowohl der Vorder-Dichtstreifen 31 als auch der Hinter-Dichtstreifen 33 an vorderen und hinteren Streifen-Ecken 57 mit Seiten-Dichtstreifen 53 57 verlängert, die sich jedoch nur über ein geringfügiges Längsmaß in der Fahrzeuglängsrichtung x erstrecken.
Bezugszeichenliste
I Schweller
3 A-Säule
5 C-Säule
7 Seitentüröffnung
9 Traktionsbatterie
10 Bodenblechteil
I I vorderer Querträger
12 Montageraum
13 hinterer Querträger
15 Profilboden
17 Batteriegehäuse
19 Gehäuseflansch
21 Gehäuseflansch-Schraubloch
23 Profilboden-Schraubloch
25 Schraubbolzen
27 Schraubmutter
29 Gehäusedeckwand
31 Vorder-Dichtstreifen
33 Hinter-Dichtstreifen
35 Medienkanalelement
36 PUR-Schaumdichtung
37, 39 Segmente
41 Basisfläche
43 Abführ-Sicke
45 Luftströmungsöffnung
47 Zwischenraum
49 Luftspalt
50 Dichtprofil
51 Seitenwand
52 Klebstreifen
53 Seiten-Dichtstreifen
55 Sickenrand
57 Streifen-Ecken
A Schraubstelle
a Abstand
VA, HA Vorderachse, Hinterachse Dz Montagespalt
L Luftströmungsweg

Claims

Patentansprüche
1. Karosseriestruktur für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug, mit einem in
Fahrzeughochrichtung (z) nach fahrzeugunten offenen Montageraum (12) für eine Traktionsbatterie (9), der nach fahrzeugoben von einem, den Fahrzeugboden bildenden Bodenblechteil (10) begrenzt ist, wobei die Traktionsbatterie (9) von fahrzeugunten in den Montageraum (12) eingesetzt ist, und zwar unter Bildung eines freien Montagespalts (Dz) zwischen der Traktionsbatterie-Oberseite (29) und dem Bodenblechteil (10), und wobei im Fährbetrieb betriebsbedingte Schwingungen sich von ihrem Entstehungsort (VA, HA) in Richtung auf das Bodenblechteil (10) ausbreiten, dadurch gekennzeichnet, dass zur Schall-Dämpfung im Bodenblechteil (10) zumindest ein Dichtstreifen (31 , 33, 53) bereitgestellt ist, der im Montagespalt (Dz) in schallisolierender Druckanlage sowohl mit der Traktionsbatterie-Oberseite (29) als auch mit dem Bodenblechteil (10) ist.
2. Karosseriestruktur nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Montageraum (12) in der Fahrzeuglängsrichtung (x) nach vorne und nach hinten durch einen vorderen Querträger (1 1 ) und durch einen hinteren Querträger (13) begrenzt ist, und/oder dass der Montageraum (12) in der Fahrzeugquerrichtung (y) beidseitig durch seitliche Schweller (1 ) begrenzt ist, und/oder dass die Traktionsbatterie (9) einen in einer horizontalen Ebene (xy) im Wesentlichen umlaufenden Gehäuseflansch (19) aufweist, der an
Anbindungsstellen (A) an der Unterseite der Querträger (1 1 , 13) und der Schweller (1 ) montiert ist.
3. Karosseriestruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Traktionsbatterie-Oberseite (29) von einer rechtwinkligen Gehäusedeckwand gebildet ist, und/oder dass ein Vorder-Dichtstreifen (31 ) für eine Schallisolierung zwischen einer Fahrzeug-Vorderachse (VA) und dem Bodenblechteil (10) an einem vorderen
Randbereich der Traktionsbatterie (9) sich in der Fahrzeugquerrichtung (y) erstreckt, und/oder dass ein Hinter-Dichtstreifen (33) für eine Schallisolierung zwischen einer Fahrzeug-Hinterachse (HA) und dem Bodenblechteil (10) an einem hinteren Randbereich der Traktionsbatterie (9) sich in der Fahrzeugquerrichtung (y) erstreckt, so dass der Montagespalt (Dz) nach fahrzeughinten und/oder nach fahrzeugvorne von dem
Dichtstreifen (31 , 33) geschlossen ist, jedoch insbesondere der Montagespalt (Dz) in der Fahrzeugquerrichtung (y) beidseitig nach fahrzeugaußen zumindest teilweise offen bleibt, und zwar unter Bildung von seitlichen Luftströmungsöffnungen (45).
4. Karosseriestruktur nach einem der Ansprüche 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Seiten-Dichtstreifen (53) am jeweiligen Seiten-Randbereich der Traktionsbatterie (9) sich in der Fahrzeuglängsrichtung (x) erstreckt, und dass insbesondere der Seiten- Dichtstreifen (53) durch zumindest eine Luftströmungsöffnung (45) unterbrochen ist, und/oder dass insbesondere die Seiten-Dichtstreifen (53) und die Vorder- sowie Hinter- Dichtstreifen (31 , 33) eine rechtwinklige Dichtstreifen-Anordnung ergeben.
5. Karosseriestruktur nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusedeckwand (29) zumindest eine Abführ-Sicke (43) aufweist, die in eine planare Basisfläche (41 ) der Gehäusedeckwand (29) von fahrzeugoben eingeprägt ist und sich in der Fahrzeugquerrichtung (y) bis zum Seitenrand der Gehäusedeckwand (29) erstreckt sowie in der Fahrzeugquerrichtung (y) nach fahrzeugaußen offen ist, und dass insbesondere der Seiten-Dichtstreifen (53) sich in der Fahrzeuglängsrichtung (x) bis zu einem Sickenrand (55) erstreckt, und zwar ohne die Abführ-Sicke (43) in der
Fahrzeuglängsrichtung (x) zu überbrücken und/oder unter Bildung einer seitlichen
Luftströmungsöffnung (45).
6. Karosseriestruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Dichtstreifen (31 , 33, 53) zweiteilig aus einem, insbesondere ringförmig geschlossenen Dichtprofil (50) und einer Klebschicht (52) aufgebaut sind, über die das Dichtprofil (50) an der Traktionsbatterie (29) anbindbar ist, und dass insbesondere das Dichtprofil (50) in der Fahrzeuglängsrichtung (x) unterbrechungsfrei quer über die Sicke (43) verläuft, und dass sich die Klebeschicht (52) bis zum Sickenrand (55) erstreckt, ohne die Sicke (53) in der Fahrzeuglängsrichtung (x) zu überbrücken.
7. Karosseriestruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Traktionsbatterie (9) ein Medienkanalelement (35) aufweist, das sich in der Fahrzeuglängsrichtung (x) mittig auf der Traktionsbatterie-Oberseite (29) erstreckt, und zwar mit einem Abstand (a) zum Bodenblechteil (10), und dass
insbesondere der Vorder- und/oder Hinter-Dichtstreifen (31 , 33) in zwei Streifensegmente (37, 39) unterteilt sind, die in der Fahrzeugquerrichtung (y) unter Zwischenschaltung des Medienkanalelements (35) voneinander beabstandet sind und beidseitig an das
Medienkanalelement (35) anschließen.
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