WO2020109305A1 - Mittenverbinder für fahrzeuge mit hochvoltspeicher - Google Patents

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Benjamin Schlesinger
Martin Spaeth
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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle in which a high-voltage battery is optimally connected to the body via a center connector.
  • Electric vehicles or plug-in hybrids are known from the prior art. Such vehicles require high-voltage storage for storing energy, which can be provided for driving the vehicle. Such high-voltage batteries are usually arranged in the area of the underbody of the vehicle. Since high-voltage batteries are usually one
  • the edge regions of the high-voltage battery are firmly screwed or riveted to the body.
  • the high-voltage battery is connected to the center of the body.
  • the body can be supported on an outer wall of the high-voltage battery in the direction of a vertical axis of the vehicle.
  • Different connection techniques are known for these center connections, for example screwing, bracing or gluing.
  • a relative movement between the body and the high-voltage battery can usually be expected at the position of the center connector. This movement must be absorbed or dampened by the body and the side wall of the high-voltage battery.
  • the task is solved by the features of the independent claims.
  • the dependent claims contain preferred developments of the invention.
  • the object is therefore achieved by a vehicle which comprises a body and a high-voltage battery.
  • the high-voltage battery is over
  • the high-voltage battery is connected to the fastening elements in particular at edge areas
  • the fastening elements include, in particular, screws and / or rivets for fastening the high-voltage battery to the body.
  • the fastening elements in particular result in a fixed connection of the high-voltage battery to the body.
  • at least one of the fastening elements of different center connectors is provided. This is designed to support the body on the high-voltage battery. The support is in particular parallel to a vertical axis of the vehicle. It is provided that the body is stiffened by connecting the body and an outer wall of the high-voltage battery.
  • the center connector is in particular a rubber bearing. The rubber mount extends between the body and the
  • the rubber bearing preferably comprises a threaded sleeve which has a cylindrically shaped wall.
  • the cylindrically shaped wall in turn comprises both an internal thread and an external thread. So that is
  • Threaded sleeve can be combined with two different elements in that the external thread engages with a compensating pot, while a screw element, in particular a screw, is screwed into the internal thread.
  • the screw element and the compensation pot are thus preferably arranged concentrically to one another.
  • the internal thread of the threaded sleeve is particularly advantageous for connecting the rubber bearing to the body.
  • the rubber mount By screwing the screw into the internal thread of the threaded sleeve, the rubber mount can be firmly connected to the body. Thereby it is preferably provided that the rubber bearing on the one hand over the
  • Screw element is connected to the body, on the other hand to the high-voltage battery. This leads to a dampening of relative movements between the high-voltage battery and the body through the rubber bearing.
  • the compensating pot enables tolerance compensation between the high-voltage battery and the body.
  • a dimension of the rubber bearing can be changed by screwing the compensation plug and the threaded sleeve, in particular the compensation plug and the external thread of the threaded sleeve. By screwing in or unscrewing the compensating pot, a dimension of the rubber bearing can be adjusted.
  • the rubber mount is adjustable such that the rubber mount rests on both the high-voltage battery and the body.
  • the use of the rubber bearing enables tolerance compensation between the high-voltage battery and the body, on the one hand, and damping of relative movements between the high-voltage battery and the body, on the other hand.
  • the damping of movements takes place in particular along the axis along which the rubber bearing extends between the high-voltage storage device and the body. Said axis is in particular parallel to the vertical axis of the vehicle.
  • the steaming takes place in particular by at least one
  • Rubber element that converts the energy of the relative movement into deformation work of the rubber element. By damping relative movements, loads that have to be absorbed by the high-voltage battery are reduced.
  • the body can be stiffened, on the other hand, excessive stress on the high-voltage battery is prevented.
  • Compensating pot to be screwed into the internal thread The opening of the compensating pot preferably has a clamping ring.
  • the clamping ring can in particular be a spring ring.
  • the clamping ring rests on the screw element when the screw element is guided through the opening.
  • the compensation pot can therefore be rotated together with the screw element. Since the connection is non-positively via the clamping ring, a maximum torque that can be transmitted between the compensating pot and the screw element is limited. Thus, it is still possible to rotate the screw element with the compensation pot at a standstill and vice versa. So that's a
  • the internal thread and the external thread particularly advantageously have opposite directions of rotation.
  • the external thread preferably a left-hand thread and the internal thread preferably a
  • Compensating pot because the screw element must reach through the opening of the compensating pot before reaching the internal thread and there is non-positively connected to the compensating pot by the clamping ring. There is therefore a torque transmission, the compensating plug being unscrewed from the threaded sleeve, in particular the external thread of the threaded sleeve, when a fitter intends to screw the screw element into the threaded sleeve, in particular the internal thread of the threaded sleeve. This unscrewing is carried out in particular until the compensation pot is in contact with the body. In such a state, further rotation of the compensating pot is no longer possible, so that the screw element can be screwed further through the opening to the internal thread. The screw element is fixed there, so that a firm connection between
  • Body and high-voltage battery is available, as well as one
  • the rubber bearing preferably has a base plate.
  • the rubber mount is firmly connected to the high-voltage battery via the base plate.
  • the threaded sleeve is connected to the base plate in particular via a rubber element.
  • the rubber element can be connected to the base plate and the threaded sleeve preferably in a form-fitting and / or material-fitting and / or non-positive manner.
  • the rubber element has a vibration-absorbing effect between the body, which is connected to the threaded sleeve via the screw element, and the high-voltage battery, which is firmly connected to the base plate. So is in particular avoided that vibrations are transmitted from the body to the high-voltage battery via the center connector.
  • An outer ring is advantageously attached to the base plate. At least one outer rubber element is arranged between the outer ring and the compensation pot, which at least partially surrounds the compensation pot.
  • the outer rubber element is additionally present in order to dampen the relative movement between the body and the high-voltage battery. This is particularly the case for all relative directions of movement.
  • the rubber element and the outer rubber element are protected from external influences by the base plate and the outer ring. This is optimized in particular by the fact that a seal is present between the outer ring and the compensation pot, which enables safe and reliable shielding of the outer rubber element regardless of the position of the compensation pot.
  • the base plate with an outer wall of the
  • the base plate can be positively or non-positively, for example screwed or riveted, to the outer wall.
  • the base plate can also be positively connected to the outer wall, for example welded or glued.
  • the base plate is part of the outer wall of the
  • the outer wall and the base plate are formed in one piece.
  • the substructure is preferably attached directly to the outer wall of the high-voltage battery.
  • the center connector is simple and inexpensive, initially on the
  • the center connector is arranged on a largest outer surface of the high-voltage battery.
  • the center connector is arranged centrally on a largest outer surface of the high-voltage battery. If several outer surfaces of the high-voltage battery are of the same size and larger than the other outer surfaces, it is particularly provided that the center connector is arranged on one of the largest outer surface.
  • High-voltage battery is preferably cuboid.
  • the high-voltage battery thus has two largest outer surfaces, these being the largest
  • Outer surfaces are oriented in particular perpendicular to the vertical axis of the vehicle.
  • the center connector is attached to an upper of these outer surfaces and thus connects the high-voltage battery to the body.
  • a dimension of the rubber bearing along a vertical axis of the vehicle is preferably a maximum of 50.0 millimeters.
  • the dimension is particularly advantageously a maximum of 27.5 millimeters, in particular a maximum of 20.5 millimeters.
  • the dimension of the rubber bearing along the vertical axis can be varied particularly advantageously by a maximum of 10 mm, in particular a maximum of 7 mm, by means of the compensating pot. This can be achieved by screwing the compensating pot onto the external thread. By screwing the compensation pot can protrude to a certain extent over the threaded sleeve and thereby cause a change in the dimension of the rubber bearing. This enables tolerance compensation of the rubber bearing during assembly.
  • the dimension of the rubber bearing in a plane perpendicular to the vertical axis of the vehicle is a maximum of 120 millimeters, preferably a maximum of 50 millimeters, in particular a maximum of 38 millimeters.
  • the rubber bearing can thus be installed in a space-saving manner. At the same time is a safe and reliable steaming of
  • Relative movements of the high-voltage battery and the body enable to achieve a reliable and low-force support of the body on the high-voltage battery.
  • Figure 1 is a schematic view of a vehicle according to a
  • Figure 2 is a schematic design view of the center connector of the
  • Figure 3 is a schematic view of connecting the high-voltage battery to the body of the vehicle according to the embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows schematically a vehicle 1 according to an embodiment of the invention.
  • the vehicle 1 is in particular a
  • the vehicle 1 is thus designed to provide electrical energy.
  • the vehicle 1 comprises a body 2 and a high-voltage storage device 3.
  • the high-voltage storage device 3 is fastened to the body 2 at the edge area by means of fastening elements 4 and is thus firmly connected to the body 2.
  • the body 2 has a cutout in which the high-voltage battery 3 is attached. The bodywork is potentially weakened by such a cutout, so that support via a center connector 5 is advantageous.
  • the high-voltage battery 3 essentially has a cuboid shape. It is provided that the largest outer surfaces 6 of the high-voltage battery 3 are oriented perpendicular to a central axis of the vehicle 1. In particular, there is a largest outer surface 6 on an upper side of the high-voltage store 3.
  • the center connector 5 connects the body 2 with this
  • the center connector 5 is arranged centrally on the outer surface 6.
  • FIG. 2 schematically shows the center connector 5 designed as a rubber bearing 7.
  • FIG. 3 shows a schematic view of the center connector 5 in FIG.
  • the rubber bearing 7 has a threaded sleeve 8.
  • the threaded sleeve 8 in turn comprises a cylindrical wall 9, both an internal thread 10 and an external thread 11 being attached to the wall 9.
  • two different elements can be fastened to the threaded sleeve independently by screwing, both elements being arranged concentrically.
  • the internal thread 10 is used to attach the rubber bearing 7 to the
  • the screw element 13 is a flat-head screw.
  • the threaded sleeve 8 is advantageously made of a metal or a
  • the rubber bearing 7 In order to connect the rubber bearing 7 to the body 2, tolerance compensation should preferably be provided. In particular, a distance between the high-voltage battery 3 and the body 2 must be compensated for. For this purpose, the rubber bearing 7 has a compensation pot 12, which on the
  • Rubber bearing 7 can be adapted to a distance between the body 2 and high-voltage battery 3.
  • the compensating pot 12 has an opening 14 through which the screw element 13 is guided.
  • the screw element 13 is used to connect the body 2 to the internal thread 10 of the threaded sleeve 8 of the rubber bearing 7.
  • the compensating pot 12 has a clamping ring 15 in the opening 14, in particular a spring element, so that the compensating pot 12 and screw element 13 are non-positively connected.
  • the external thread 11 and the internal thread O also have differently rotating threads. For example, the internal thread 10 Right-hand thread and the external thread 1 1 a left-hand thread. If the body 2 is to be connected to the rubber bearing 7 via the screw element 13, the following assembly steps are provided:
  • the screw element 13 is passed through an opening in the body 2 and through the opening 14 in the compensation pot 12.
  • the screw element 13 is then non-positively connected to the compensation pot 12.
  • Screw element 13 rotates in its screwing-in direction, the compensation plug 12 is first unscrewed from the external thread 11. This continues until the compensation plug 12 rests on the body 2, which means that a tolerance compensation has been carried out. Subsequently, the compensating pot 12 cannot be moved further, so that the screw element 13 is rotated relative to the compensating pot 12 until the screw element 13 is firmly connected to the internal thread 10. As a result, the body 2 is connected to the rubber mount 7.
  • the rubber bearing 7 has a base plate 16 and a rubber element 17 and an outer rubber element 18, which are designed to absorb and absorb relative movements between the body 2 and the base plate 16.
  • the rubber element 17, like the outer rubber element 18, can be made of natural or synthetic rubber. It is provided that the rubber element 17 is firmly connected to the base plate 16. In particular, the rubber element 17 is glued to the base plate 16.
  • Outer rubber element 18 advantageously extends at least partially around the threaded sleeve 8.
  • the outer rubber element 18 is in particular between an outer ring 19 connected to the base plate and the compensating pot 12.
  • the rubber mount 7 is connected to the high-voltage battery 3 via the base plate 16.
  • the base plate 16 is attached to an outer wall 21 of the high-voltage battery 3 which forms the outer surface 6.
  • the base plate 16 can be screwed, riveted or glued to the outer wall 21.
  • the outer wall 21 can be formed in one piece with the base plate 16, so that the rubber element 8 is attached directly to the high-voltage battery 3.
  • High-voltage battery 3 and body 2 the body 2 is supported on the high-voltage battery 3 via the rubber mount 3.
  • the rubber bearing 7 also has a seal 20, through which a gap between the compensating pot 12 and the outer ring 19 is sealed regardless of a position of the compensating pot 12.
  • the rubber bearing 7 can thus be sealed off from the body 2 and from the high-voltage storage 3.
  • the rubber element 17 and the outer rubber element 18 are protected from external influences by the outer ring 19 and the base plate 16. This provides a safe and reliable damping function.
  • a dimension of the rubber bearing 7 along a vertical axis of the vehicle 1 is preferably a maximum of 50.0 millimeters or a maximum of 27.5 millimeters or a maximum of 20.5 millimeters.
  • a tolerance compensation along the vertical axis of at most 10 mm, in particular at most 7 mm, is made possible with particular advantage on the basis of the compensation pot 12. This is achieved in particular by the
  • Compensating pot 12 starting from a central position on the external thread 11, can be moved in each screwing direction by at least 5 mm, in particular at least 3.5 mm.
  • a dimension of the rubber bearing 7 in a plane perpendicular to the vertical axis of the vehicle 1 is a maximum of 120 millimeters or a maximum of 50 millimeters or a maximum of 38 millimeters. The rubber bearing 7 leaves thus save space.
  • a safe and reliable damping of relative movements between the high-voltage storage device 3 and the body 2 is made possible in order to achieve a reliable and low-force support of the body 2 on the high-voltage storage device 3.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug (1) umfassend eine Karosserie (2), und einen Hochvoltspeicher (3), der über Befestigungselemente (4) an der Karosserie (2) angebracht ist, und mindestens einen von den Befestigungselementen (4) verschiedenen Mittenverbinder (5), der zum Abstützen der Karosserie (2) an dem Hochvoltspeicher (3) ausgebildet ist, wobei der Mittenverbinder (5) ein Gummilager (7) mit einer Gewindehülse (8) aufweist, die eine zylindrisch geformte Wand (9) mit einem Innengewinde (10) und einem Außengewinde (11) aufweist, wobei das Außengewinde (11) mit einem Ausgleichstopf (12) in Eingriff steht, wobei in das Innengewinde (10) ein Schraubelement (13) zum Verbinden von Karosserie (2) und Gummilager (7) eingeschraubt ist, und wobei sich das Gummilager (7) zwischen der Karosserie (2) und dem Hochvoltspeicher (3) erstreckt.

Description

Mittenverbinder für Fahrzeuge mit Hochvoltspeicher
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug, bei dem ein Hochvoltspeicher über einen Mittenverbinder mit der Karosserie in optimaler Weise verbunden ist.
Aus dem Stand der Technik sind Elektrofahrzeuge oder Plug-In Hybride bekannt. Solche Fahrzeuge benötigen einen Hochvoltspeicher zum Speichern von Energie, die für einen Antrieb des Fahrzeugs bereitgestellt werden kann. Solche Hochvoltspeicher werden zumeist im Bereich des Unterbodens des Fahrzeugs angeordnet. Da es sich bei Hochvoltspeichern üblicherweise um ein
voluminöses, zusammenhängendes Element handelt, ist ein entsprechender Ausschnitt aus der Karosserie notwendig.
Zum Befestigen des Hochvoltspeichers an der Karosserie werden insbesondere die Randbereiche des Hochvoltspeichers mit der Karosserie fest verschraubt oder vernietet. Außerdem erfolgt ein Mittenverbinden des Hochvoltspeichers mit der Karosserie. Dadurch kann die Karosserie in Richtung einer Hochachse des Fahrzeugs auf einer Außenwand des Hochvoltspeichers abgestützt werden. Für diese Mittenverbindungen sind unterschiedliche Verbindungstechniken bekannt, beispielsweise Verschrauben, Verspannen oder Verkleben.
Üblicherweise ist an der Position des Mittenverbinders mit einer Relativbewegung zwischen Karosserie und Hochvoltspeicher zu rechnen. Diese Bewegung muss durch die Karosserie und die Seitenwand des Hochvoltspeichers aufgenommen oder gedämpft werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung ein Fahrzeug mit einem Hochvoltspeicher bereitzustellen, das bei einfacher und kostengünstiger Herstellung und Montage ein sicheres und zuverlässiges Anbinden des Hochvoltspeichers an einer Karosserie des Fahrzeugs ermöglicht. Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Die Aufgabe wird somit gelöst durch ein Fahrzeug, das eine Karosserie und einen Hochvoltspeicher umfasst. Der Hochvoltspeicher ist über
Befestigungselemente an der Karosserie angebracht. Der Hochvoltspeicher ist insbesondere an Randbereichen über die Befestigungselemente mit der
Karosserie verbunden. Die Befestigungselemente umfassen insbesondere Schrauben und/oder Nieten zum befestigen des Hochvoltspeichers an der Karosserie. Somit erfolgt durch die Befestigungselemente insbesondere eine feste Anbindung des Hochvoltspeichers an die Karosserie. Zusätzlich ist zumindest ein von den Befestigungselementen verschiedener Mittenverbinder vorgesehen. Dieser ist zum Abstützen der Karosserie an dem Hochvoltspeicher ausgebildet ist. Das Abstützen erfolgt insbesondere parallel zu einer Hochachse des Fahrzeugs. So ist vorgesehen, dass eine Versteifung der Karosserie durch Verbinden von Karosserie und einer Außenwand des Hochvoltspeichers erreicht wird. Bei dem Mittenverbinder handelt es sich insbesondere um ein Gummilager. Das Gummilager erstreckt sich zwischen der Karosserie und dem
Hochvoltspeicher.
Das Gummilager umfasst bevorzugt eine Gewindehülse, die eine zylindrisch geformte Wand aufweist. Die zylindrisch geformte Wand wiederum umfasst sowohl ein Innengewinde als auch ein Außengewinde. Somit ist die
Gewindehülse mit zwei verschiedenen Elementen kombinierbar, indem das Außengewinde mit einem Ausgleichstopf in Eingriff steht, während in das Innengewinde ein Schraubelement, insbesondere eine Schraube, eingeschraubt ist. Das Schraubelement und der Ausgleichstopf sind somit bevorzugt konzentrisch zueinander angeordnet.
Das Innengewinde der Gewindehülse dient besonders vorteilhaft zum Anbinden des Gummilagers an die Karosserie. Dazu ist das Schraubelement zum
Verbinden von Karosserie und Gummilager in das Innengewindeelement eingeschraubt. Durch das Einschrauben der Schraube in das Innengewinde der Gewindehülse ist das Gummilager fest mit der Karosserie verbindbar. Dadurch ist bevorzugt vorgesehen, dass das Gummilager einerseits über das
Schraubelement mit der Karosserie, andererseits mit dem Hochvoltspeicher verbunden ist. Dies führt zu einem Dämpfen von Relativbewegungen zwischen Hochvoltspeicher und Karosserie durch das Gummilager.
Es ist außerdem vorgesehen, dass der Ausgleichstopf einen Toleranzausgleich zwischen Hochvoltspeicher und Karosserie ermöglicht. So kann insbesondere eine Abmessung des Gummilagers durch Verschrauben von Ausgleichstopf und Gewindehülse, insbesondere von Ausgleichstopf und Außengewinde der Gewindehülse, verändert werden. Durch das einschrauben oder ausschrauben des Ausgleichstopfs ist somit eine Abmessung des Gummilagers einstellbar. Insbesondere ist das Gummilager derart einstellbar, dass das Gummilager sowohl an dem Hochvoltspeicher als auch an der Karosserie anliegt.
Durch die Verwendung des Gummilagers ist einerseits ein Toleranzausgleich zwischen Hochvoltspeicher und Karosserie, andererseits ein Dämpfen von Relativbewegungen zwischen Hochvoltspeicher und Karosserie ermöglicht. Das Dämpfen von Bewegungen erfolgt insbesondere entlang derjenigen Achse, entlang derer sich das Gummilager zwischen Hochvoltspeicher und Karosserie erstreckt. Besagte Achse ist insbesondere parallel zu der Hochachse des Fahrzeugs. Das Dämpfen erfolgt insbesondere durch zumindest ein
Gummielement, das die Energie der Relativbewegung in Verformungsarbeit des Gummielements wandelt. Durch das Dämpfen von Relativbewegungen werden Belastungen, die durch den Hochvoltspeicher aufzunehmen sind, reduziert.
Somit kann einerseits ein Versteifen der Karosserie erreicht werden, andererseits ist eine zu große Belastung des Hochvoltspeichers verhindert.
Das Schraubelement greift vorteilhafterweise durch eine Öffnung des
Ausgleichstopfes, um in dem Innengewinde verschraubt zu werden. Die Öffnung des Ausgleichstopfes weist bevorzugt einen Klemmring auf. Der Klemmring kann insbesondere ein Federring sein. Der Klemmring liegt an dem Schraubelement an, wenn das Schraubelement durch die Öffnung geführt ist. Somit ist eine Verbindung zwischen Schraubelement und Ausgleichstopf vorhanden. Der Ausgleichstopf kann daher zusammen mit dem Schraubelement rotiert werden. Da die Verbindung kraftschlüssig über den Klemmring erfolgt, ist ein maximales Drehmoment, das zwischen dem Ausgleichstopf und dem Schraubelement übertragbar ist, begrenzt. Somit ist weiterhin ermöglicht, das Schraubelement bei stillstehendem Ausgleichstopf zu rotieren und umgekehrt. Damit ist ein
Handhaben des Ausgleich stopf es vereinfacht.
Besonders vorteilhaft weisen das Innengewinde und das Außengewinde entgegengesetzte Drehrichtungen auf. Dies bedeutet, dass das Außengewinde bevorzugt ein Linksgewinde und das Innengewinde bevorzugt ein
Rechtsgewinde aufweisen oder umgekehrt. Wird das Schraubelement in das Innengewinde eingeschraubt, so erfolgt zunächst ein Rotieren des
Ausgleichstopfs, da das Schraubelement vor erreichen des Innengewindes durch die Öffnung des Ausgleichstopfes greifen muss und dort von dem Klemmring kraftschlüssig mit dem Ausgleichstopf verbunden wird. Es erfolgt daher eine Drehmomentübertragung, wobei der Ausgleichstopf aus der Gewindehülse, insbesondere dem Außengewinde der Gewindehülse, ausgeschraubt wird, wenn ein Monteur das Einschrauben des Schraubelements in die Gewindehülse, insbesondere das Innengewinde der Gewindehülse, beabsichtigt. Dieses Ausschrauben erfolgt insbesondre so lange, bis der Ausgleichstopf an der Karosserie anliegt. In einem solchen Zustand ist ein weiteres Rotieren des Ausgleichstopfs nicht mehr möglich, sodass das Schraubelement weiter durch die Öffnung zu dem Innengewinde geschraubt werden kann. Dort erfolgt ein Fixieren des Schraubelements, sodass eine feste Verbindung zwischen
Karosserie und Hochvoltspeicher vorhanden ist, wobei ebenso ein
Toleranzausgleich durchgeführt ist.
Das Gummilager weist bevorzugt eine Grundplatte auf. Über die Grundplatte ist das Gummilager fest mit dem Hochvoltspeicher verbunden. Die Gewindehülse ist insbesondere über ein Gummielement mit der Grundplatte verbunden. Das Gummielement kann mit der Grundplatte und der Gewindehülse bevorzugt formschlüssig und/oder stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden sein. Das Gummielement wirkt schwingungsabsorbierend zwischen der Karosserie, die über das Schraubelement mit der Gewindehülse verbunden ist, und dem Hochvoltspeicher, der fest mit der Grundplatte verbunden ist. Somit ist insbesondere vermieden, dass Schwingungen von der Karosserie über den Mittenverbinder zu dem Hochvoltspeicher übertragen werden.
An der Grundplatte ist vorteilhafterweise ein Außenring befestigt. Zwischen Außenring und Ausgleichstopf ist zumindest ein Außengummielement angeordnet, dass den Ausgleichstopf zumindest teilweise umschließt. Somit ist zusätzlich zu dem Gummielement zwischen Grundplatte und Gewindehülse zusätzlich das Außengummielement vorhanden, um die Relativbewegung zwischen Karosserie und Hochvoltspeicher zu dämpfen. Dies ist insbesondere bei sämtlichen Relativbewegungsrichtungen der Fall. Insbesondere sind dabei das Gummielement und das Außengummielement durch die Grundplatte und den Außenring vor äußeren Einflüssen geschützt. Dies wird insbesondere dadurch optimiert, dass zwischen Außenring und Ausgleichstopf eine Dichtung vorhanden ist, die ein sicheres und zuverlässiges Abschirmen des Außengummielements unabhängig von einer Stellung des Ausgleichstopfes ermöglicht.
Besonders vorteilhaft ist die Grundplatte mit einer Außenwand des
Hochvoltspeichers fest verbunden. Insbesondere kann die Grundplatte mit der Außenwand formschlüssig oder kraftschlüssig, beispielsweise verschraubt oder vernietet sein. Auch kann die Grundplatte mit der Außenwand formschlüssig verbunden sein, beispielsweise verschweißt oder verklebt. In einer alternativen Ausführungsform oder ist die Grundplatte Teil der Außenwand des
Hochvoltspeichers. Dies bedeutet, dass die Außenwand und die Grundplatte einstückig ausgebildet sind. Somit ist der Unterbau bevorzugt unmittelbar an der Außenwand des Hochvoltspeichers angebracht. In jedem Fall ist einfach und aufwandsarm ermöglicht, den Mittenverbinder zunächst an dem
Hochvoltspeicher bereitzustellen und in einem nachfolgenden Montageschritt den Mittenverbinder an der Karosserie zu befestigen. Die Befestigung an der Karosserie ermöglicht vorteilhafterweise einen Toleranzausgleich. Somit ist der Mittenverbinder einfach und aufwandsarm anbringbar und kann ein sicheres und zuverlässiges Dämpfen von Relativbewegungen zwischen Hochvoltspeicher und Karosserie ermöglichen. Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass der Mittenverbinder an einer größten Außenfläche des Hochvoltspeichers angeordnet ist. Insbesondere ist der Mittenverbinder mittig an einer größten Außenfläche des Hochvoltspeichers angeordnet. Sind mehrere Außenflächen des Hochvoltspeichers gleich groß und größer als die anderen Außenflächen, so ist insbesondere vorgesehen, dass der Mittenverbinder an einer der größten Außenfläche angeordnet ist. Der
Hochvoltspeicher ist bevorzugt quaderförmig ausgebildet. Somit weist der Hochvoltspeicher zwei größte Außenflächen auf, wobei diese größten
Außenflächen insbesondere senkrecht zu der Hochachse des Fahrzeugs orientiert sind. An einer oberen dieser Außenflächen ist der Mittenverbinder angebracht und verbindet somit den Hochvoltspeicher mit der Karosserie.
Eine Abmessung des Gummilagers entlang einer Hochachse des Fahrzeugs beträgt bevorzugt maximal 50,0 Millimeter. Besonders vorteilhaft beträgt die Abmessung maximal 27,5 Millimeter, insbesondere maximal 20,5 Millimeter. Besonders vorteilhaft lässt sich die Abmessung des Gummilagers entlang der Hochachse mittels des Ausgleichstopfes um maximal 10 mm, insbesondere um maximal 7 mm, variieren. Dies ist dadurch erreichbar, dass der Ausgleichstopf an dem Außengewinde verschraubt wird. Durch das Verschrauben kann der Ausgleichstopf zu einem gewissen Maß über die Gewindehülse hervorstehen und dadurch eine Veränderung der Abmessung des Gummilagers bewirken. Somit ist ein Toleranzausgleich des Gummilagers während der Montage ermöglicht. Außerdem ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass eine Abmessung des Gummilagers in einer Ebene senkrecht zu der Hochachse des Fahrzeugs maximal 120 Millimeter, bevorzugt maximal 50 Millimeter, insbesondere maximal 38 Millimeter, beträgt. Das Gummilager lässt sich somit bauraumsparend anbringen. Gleichzeitig ist ein sicheres und zuverlässiges Dämpfen von
Relativbewegungen von Hochvoltspeicher und Karosserie ermöglicht, um eine zuverlässige und kraftarme Abstützung der Karosserie an dem Hochvoltspeicher zu erreichen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen: Figur 1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 2 eine schematische Designansicht des Mittenverbinders des
Fahrzeugs gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
Figur 3 eine schematische Ansicht des Anbindens des Hochvoltspeichers an die Karosserie des Fahrzeugs gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Figur 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei dem Fahrzeug 1 handelt es sich insbesondere um ein
Elektrofahrzeug oder um einen Plug-In Hybrid. Das Fahrzeug 1 ist damit zum Bereitstellen von elektrischer Energie ausgebildet.
Das Fahrzeug 1 umfasst eine Karosserie 2 und einen Hochvoltspeicher 3. Der Hochvoltspeicher 3 ist am Randbereich über Befestigungselemente 4 mit der Karosserie 2 befestigt und somit mit der Karosserie 2 fest verbunden. Dabei weist die Karosserie 2 einen Ausschnitt auf, in dem der Hochvoltspeicher 3 angebracht ist. Durch einen solchen Ausschnitt ist die Karosserie potentiell geschwächt, sodass ein Abstützen über einen Mittenverbinder 5 vorteilhaft ist.
Der Hochvoltspeicher 3 weist im Wesentlichen eine Quaderform auf. Dabei ist vorgesehen, dass die größten Außenflächen 6 des Hochvoltspeichers 3 senkrecht zu einer Mittelachse des Fahrzeugs 1 orientiert sind. Insbesondere ist eine größte Außenfläche 6 an einer Oberseite des Hochvoltspeichers 3 vorhanden. Der Mittenverbinder 5 verbindet die Karosserie 2 mit dieser
Außenfläche 6 des Hochvoltspeichers 3 und erlaubt damit ein Abstützen der Karosserie 2 an dem Hochvoltspeicher 3. Insbesondere ist der Mittenverbinder 5 mittig an der Außenfläche 6 angeordnet.
Figur 2 zeigt schematisch den als Gummilager 7 ausgebildeten Mittenverbinder 5. Figur 3 zeigt eine schematische Ansicht des Mittenverbinders 5 im
eingebauten Zustand zwischen Hochvoltspeicher 3 und Karosserie 2. Daher werden im Folgenden die Figuren 2 und 3 gemeinsam beschrieben. Das Gummilager 7 weist eine Gewindehülse 8 auf. Die Gewindehülse 8 wiederum umfasst eine zylinderförmige Wand 9, wobei an der Wand 9 sowohl ein Innengewinde 10 als auch ein Außengewinde 11 angebracht sind. Somit lassen sich an der Gewindehülse zwei verschiedene Elemente durch Verschraubung unabhängig voneinander befestigen, wobei beide Elemente konzentrisch angeordnet sind.
Das Innengewinde 10 dient zum Befestigen des Gummilagers 7 an der
Karosserie 2 mittels eines Schraubelements 13. In dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Schraubelement 13 eine Flachkopfschraube.
Vorteilhafterweise ist die Gewindehülse 8 aus einem Metall oder einem
Kunststoff gefertigt. Um das Gummilager 7 an der Karosserie 2 anzubinden, ist bevorzugt ein Toleranzausgleich vorzusehen. Hierbei ist insbesondere ein Abstand zwischen dem Hochvoltspeicher 3 und der Karosserie 2 auszugleichen. Dazu weist das Gummilager 7 einen Ausgleichstopf 12 auf, der auf das
Außengewinde 11 geschraubt ist.
Wird der Ausgleichstopf 12 an dem Außengewinde verschraubt, so wird eine gesamte Abmessung des Gummilagers 7 verändert. Dadurch kann das
Gummilager 7 an einen Abstand zwischen Karosserie 2 und Hochvoltspeicher 3 angepasst werden kann.
Der Ausgleichstopf 12 weist eine Öffnung 14 auf, durch die das Schraubelement 13 geführt ist. Das Schraubelement 13 dient zum Verbinden der Karosserie 2 mit dem Innengewinde 10 der Gewindehülse 8 des Gummilagers 7. Um eine einfache Handhabung des Gummilagers 7 bei der Montage zu gewährleisten, ist vorgesehen, dass auch der Ausgleichstopf 12 über das Schraubelement 13 betätigbar ist.
Um diese einfache Handhabbarkeit zu erreichen weist der Ausgleichstopf 12 in der Öffnung 14 einen Klemmring 15, insbesondere ein Federelement auf, sodass Ausgleichstopf 12 und Schraubelement 13 kraftschlüssig verbunden sind. Das Außengewinde 11 und das Innengewindel O weisen ferner unterschiedlich drehende Gewinde auf. Beispielsweise weisen das Innengewinde 10 ein Rechtsgewinde und das Außengewinde 1 1 ein Linksgewinde auf. Soll die Karosserie 2 über das Schraubelement 13 mit dem Gummilager 7 verbunden werden, so sind die folgenden Montageschritt vorgesehen:
Zunächst wird das Schraubelement 13durch eine Öffnung der Karosserie 2 und durch die Öffnung 14 des Ausgleichstopfes 12 geführt. Mit dem Ausgleichstopf 12 ist das Schraubelement 13 dann kraftschlüssig verbunden. Wird das
Schraubelement 13 in seiner Einschraubrichtung rotiert, so erfolgt zunächst ein Ausschrauben des Ausgleichstopfes 12 aus dem Außengewinde 1 1. Dies geschieht so lange, bis der Ausgleichstopf 12 an der Karosserie 2 anliegt, was bedeutet, dass ein Toleranzausgleich durchgeführt wurde. Anschließend lässt sich der Ausgleichstopf 12 nicht weiterbewegen, sodass das Schraubelement 13 gegenüber dem Ausgleichstopf 12 rotiert wird, bis das Schraubelement 13 mit dem Innengewinde 10 fest verbunden ist. Dadurch ist die Karosserie 2 an dem Gummilager 7 angebunden.
Es ist somit lediglich das Schraubelement 13 in Einschraubrichtung zu rotieren, um sowohl einen Toleranzausgleich als auch ein Verbinden von Karosserie 2 und Hochvoltspeicher 3 auszuführen. Die Handhabung des Gummilagers 7 ist damit vereinfacht.
Das Gummilager 7 weist eine Grundplatte 16 sowie ein Gummielement 17 und ein Außengummielement 18 auf, die zum Aufnehmen und Absorbieren von Relativbewegungen zwischen Karosserie 2 und Grundplatte 16 ausgebildet sind. Das Gummielement 17 kann, ebenso wie das Außengummielement 18, aus natürlichem oder synthetischem Gummi hergestellt sein. Es ist vorgesehen, dass das Gummielement 17 fest mit der Grundplatte 16 verbunden ist. Insbesondere ist das Gummielement 17 mit der Grundplatte 16 verklebt. Das
Außengummielement 18 erstreckt sich vorteilhafterweise zumindest teilweise um die Gewindehülse 8. Das Außengummielement 18 befindet sich insbesondere zwischen einem mit der Grundplatte verbundenen Außenring 19 und dem Ausgleichstopf 12. Somit können das Gummielement 17 und das
Außengummielement 18 Relativbewegungen zwischen Hochvoltspeicher und Karosserie zuverlässig gedämpft werden. Über die Grundplatte 16 ist das Gummilager 7 an dem Hochvoltspeicher 3 angebunden. Die Grundplatte 16 ist an einer die Außenfläche 6 bildenden Außenwand 21 des Hochvoltspeichers 3 angebracht. Beispielsweise kann die Grundplatte 16 an der Außenwand 21 angeschraubt, angenietet oder angeklebt sein. Alternativ kann die Außenwand 21 einstückig mit der Grundplatte 16 ausgebildet sein, sodass das Gummielement 8 direkt an dem Hochvoltspeicher 3 befestigt ist.
Erfolgt eine Relativbewegung zwischen Karosserie 2 und Hochvoltspeicher 3, so werden das Gummielement 17 und/oder das Außengummielement 18 verformt, wodurch die Relativbewegung gedämpft wird. Da über das Gummielement 17 und/oder das Außengummielement 18 eine Verbindung zwischen
Hochvoltspeicher 3 und Karosserie 2 besteht, ist ein Abstützen der Karosserie 2 an dem Hochvoltspeicher 3 über das Gummilager 3 ermöglicht.
Das Gummilager 7 weist außerdem eine Dichtung 20 auf, durch die ein Spalt zwischen Ausgleichstopf 12 und Außenring 19 unabhängig von einer Stellung des Ausgleichstopfes 12 abgedichtet ist. Somit lässt sich das Gummilager 7 gegenüber der Karosserie 2 und gegenüber dem Hochvoltspeicher 3 abdichten. Insbesondere sind das Gummielement 17 und das Außengummielement 18 durch den Außenring 19 und die Grundplatte 16 vor äußeren Einflüssen geschützt werden. Somit ist eine sichere und zuverlässige Dämpfungsfunktion gegeben.
Eine Abmessung des Gummilagers 7 entlang einer Hochachse des Fahrzeugs 1 beträgt bevorzugt maximal 50,0 Millimeter oder maximal 27,5 Millimeter oder maximal 20,5 Millimeter. Besonders vorteilhaft ist anhand des Ausgleichtopfes 12 ein Toleranzausgleich entlang der Hochachse von maximal 10 mm, insbesondere maximal 7 mm, ermöglicht. Dies wird insbesondere erreicht, indem der
Ausgleichstopf 12 ausgehend von einer Mittelposition auf dem Außengewinde 1 1 mindestens 5 mm, insbesondere mindestens 3,5 mm, in jede Schraubrichtung bewegbar ist. Außerdem beträgt eine Abmessung des Gummilagers 7 in einer Ebene senkrecht zu der Hochachse des Fahrzeugs 1 maximal 120 Millimeter oder maximal 50 Millimeter oder maximal 38 Millimeter. Das Gummilager 7 lässt sich somit bauraumsparend anbringen. Gleichzeitig ist ein sicheres und zuverlässiges Dämpfen von Relativbewegungen zwischen Hochvoltspeicher 3 und Karosserie 2 ermöglicht, um eine zuverlässige und kraftarme Abstützung der Karosserie 2 an dem Hochvoltspeicher 3 zu erreichen.
Bezugszeichenliste:
1 Fahrzeug
2 Karosserie
3 Hochvoltspeicher
4 Befestigungselement
5 Mittenverbinder
6 Außenfläche
7 Gummilager
8 Gewindehülse
9 Wand
10 Innengewinde
11 Außengewinde
12 Ausgleichstopf
13 Schraubelement
14 Öffnung
15 Klemmring
16 Grundplatte
17 Gummielement
18 Außengummielement
19 Außenring
20 Dichtung
21 Außenwand

Claims

Patentansprüche:
1. Fahrzeug (1 ) umfassend
• eine Karosserie (2), und
• einen Hochvoltspeicher (3), der über Befestigungselemente (4) an der Karosserie (2) angebracht ist, und
• mindestens einen von den Befestigungselementen (4) verschiedenen Mittenverbinder (5), der zum Abstützen der Karosserie (2) an dem Hochvoltspeicher (3) ausgebildet ist,
• wobei der Mittenverbinder (5) ein Gummilager (7) mit einer
Gewindehülse (8) aufweist, die eine zylindrisch geformte Wand (9) mit einem Innengewinde (10) und einem Außengewinde (11 ) aufweist,
• wobei das Außengewinde (11 ) mit einem Ausgleichstopf (12) in Eingriff steht,
• wobei in das Innengewinde (10) ein Schraubelement (13) zum
Verbinden von Karosserie (2) und Gummilager (7) eingeschraubt ist, und
• wobei sich das Gummilager (7) zwischen der Karosserie (2) und dem Hochvoltspeicher (3) erstreckt.
2. Fahrzeug (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das
Schraubelement (13) durch eine Öffnung (14) des Ausgleichstopfs (12) greift und die Öffnung (14) einen Klemmring (15) aufweist, der an dem Schraubelement (13) anliegt.
3. Fahrzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Innengewinde (10) und das Außengewinde (1 1 ) entgegengesetzte Drehrichtungen aufweisen.
4. Fahrzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Grundplatte (16), wobei das Gummilager (7) über die
Grundplatte (12) fest mit dem Hochvoltspeicher (3) verbunden ist und wobei die Gewindehülse (8) über ein Gummielement (17) mit der
Grundplatte (16) verbunden ist.
5. Fahrzeug (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der
Grundplatte (16) ein Außenring (19) befestigt ist, wobei zwischen
Außenring (19) und Ausgleichstopf (12) zumindest ein
Außengummielement (18) angeordnet ist, dass den Ausgleichstopf (12) zumindest teilweise umschließt.
6. Fahrzeug (1 ) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (9) mit einer Außenwand (21 ) des Hochvoltspeichers (3) fest verbunden oder Teil der Außenwand (21 ) des Hochvoltspeichers (3) ist.
7. Fahrzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Mittenverbinder (5), insbesondere mittig, an einer größten Außenfläche (6) des Hochvoltspeichers (3) angeordnet ist.
8. Fahrzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Abmessung des Gummilagers (7) entlang einer Hochachse des Fahrzeugs (1 ) maximal 50,0 Millimeter, bevorzugt maximal 27,5 Millimeter, insbesondere maximal 20,5 Millimeter, beträgt.
9. Fahrzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass durch Einschrauben und Ausschrauben des
Ausgleichstopfs (12) bezüglich dem Außengewinde (11 ) eine Abmessung des Gummilagers (7) entlang einer Hochachse des Fahrzeugs (1 ) um maximal 10 mm, insbesondere um maximal 7 mm, variierbar ist.
10. Fahrzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Abmessung des Gummilagers (7) in einer Ebene senkrecht zu einer Hochachse des Fahrzeugs (1 ) maximal 120 Millimeter, bevorzugt maximal 50 Millimeter, insbesondere maximal 38 Millimeter, beträgt.
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