WO2023083547A1 - Energiespeicher-bodenanlage für einen elektrisch antreibbaren kraftwagen - Google Patents

Energiespeicher-bodenanlage für einen elektrisch antreibbaren kraftwagen Download PDF

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WO2023083547A1
WO2023083547A1 PCT/EP2022/078337 EP2022078337W WO2023083547A1 WO 2023083547 A1 WO2023083547 A1 WO 2023083547A1 EP 2022078337 W EP2022078337 W EP 2022078337W WO 2023083547 A1 WO2023083547 A1 WO 2023083547A1
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WO
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profile element
side sill
energy storage
vehicle
profile
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/078337
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English (en)
French (fr)
Inventor
Paul Winkler
Friedemann Moeller
Julia Sajko
Andre Kammler
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B60K2001/0405—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion characterised by their position
    • B60K2001/0438—Arrangement under the floor

Definitions

  • the invention relates to an energy storage floor system for an electrically driven motor vehicle according to the preamble of patent claim 1.
  • the profile elements running to the side of the accumulator housing or from its frame are designed, for example, as extruded profiles and can therefore deform with energy absorption, particularly in the event of a side impact. Sufficient energy should preferably be dissipated here before an intrusion into the storage housing and the energy store occurs, in order to avoid a thermal event as far as possible.
  • the main load is applied to a point on the side of the vehicle where the accumulator housing or the profile element does not run at all, but takes place, for example, in the longitudinal direction of the vehicle in front of or behind the accumulator housing or the profile element on the laterally assigned side skirts.
  • the aim here is to prevent damage to the accumulator housing caused by the profile element being dragged along to avoid the side skirts being impacted as a result of the accident, which could lead to the profile element intruding into the accumulator housing.
  • the object of the present invention is therefore to create an energy storage floor system of the type mentioned at the outset, which has improved accident behavior in the event of a side impact.
  • the energy storage floor system according to the invention for an electrically drivable motor vehicle, in particular a passenger vehicle comprises a respective floor structure having side skirts, on the underside of which a storage housing of an energy storage device for an electric drive of the motor vehicle is attached, as well as respective profile elements which are arranged along the longitudinal sides of the storage housing and are fastened on the underside of the respective associated side skirts.
  • the profile elements are connected to the respective laterally assigned side sill via respective connecting devices, which can be released from the outside inwards in the event of an accident-related relative movement of the respective side sill to the assigned profile element in the vehicle transverse direction. If, as a result of an accident, the affected side sill moves from the outside to the inside relative to the laterally assigned profile element in the transverse direction of the vehicle, then after the corresponding forces or distances have been exceeded, the elements of the connecting devices arranged on the body side detach from those arranged on the side of the respective profile element are to avoid excessive intrusion of the profile element into the storage housing.
  • a load usually acts first on the body including the doors, for example if there is a pole impact in an area of the body or the respective side skirts, which is in front of or behind the accumulator housing with the associated profile element located.
  • the doors and the body are partially severely deformed and thus also the respective ones Connection devices between the laterally hit side skirts and the corresponding profile element may be heavily loaded.
  • the profile element on the side of the vehicle hit in the event of a side impact can be at least partially separated from the associated side sill according to the invention in order to avoid excessive movement and thus intrusion into the storage housing of the energy storage device.
  • the accident behavior and the safety of the energy storage ground system are significantly increased.
  • the respective connecting device is formed by an opening in the profile element and by a screw element passing through it and held on the corresponding side sill, which can be displaced relative to one another in the event of an accident-related relative movement of the side sill to the profile element.
  • the profile element is held on the side sill by means of a holding force exerted on the profile element by the respective screw element of the connecting device, after which the side sill can be moved from the outside to the inside relative to the associated profile element in the transverse direction of the vehicle.
  • the screw elements on the side sill can thus be used to set a limit force or holding force, after which the side sill performs a relative movement with respect to the associated profile element when it is exceeded due to an accident, in order to prevent the profile element from penetrating excessively into the accumulator housing.
  • the opening of the respective connecting device in the profile element widens in cross-section from the outside to the inside in the transverse direction of the vehicle.
  • the respective connecting device can be released in a simple manner when the side sill moves relative to the associated profile element.
  • the opening of the respective connecting device in the profile element is at least essentially keyhole-like in cross section and consequently widens in cross section from the outside to the inside in the vehicle transverse direction. This allows the profile element in the area the respective connecting device is particularly easy to detach from the associated side sill.
  • the opening and the corresponding screw element of the corresponding connecting device can be disengaged by a relative movement in the vehicle vertical direction.
  • a relative movement is, for example, with a keyhole-like formed opening on the part of the profile element is particularly easy to display.
  • the weight of the profile element can be used so that after a correspondingly large cross-sectional area of the opening has been reached, the profile element sinks downwards in the vertical direction of the vehicle due to the weight and disengages from the screw element on the side sill.
  • the opening of the respective connecting device in the profile element is designed to be larger in cross section in an inner region than a screw part of the screw element.
  • the opening can be disengaged from the screw part in a particularly simple manner when the inner area of the opening is reached in the event of an accident-related movement of the side sill relative to the profile element.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a storage housing of an energy storage device for an electric drive of a motor vehicle and with respective profile elements which are arranged along longitudinal sides of the storage housing;
  • FIG. 2 shows a perspective view of one of the profile elements which, according to FIG. 1, is arranged on the corresponding longitudinal side of the accumulator housing;
  • FIGS. 1 and 2 shows a top view of the profile element according to FIGS. 1 and 2;
  • Fig. 4 is a perspective sectional view through the energy storage
  • 5a, 5b shows a partial view from below of the energy storage floor system according to the invention before (Fig. 5a) or during (Fig. 5b) a side impact of a pole on the laterally corresponding side sill in a longitudinal area in front of the associated profile element of the storage housing, whereby an accident-related relative movement of the side sill to the corresponding profile element in the transverse direction of the vehicle from outside to inside is generated, which causes the corresponding connection device to become detached in the vicinity of the pole impact, and
  • Fig. 6 is a fragmentary perspective view from the side outside of the
  • Fig. 1 shows a fragmentary perspective view of an energy storage floor system for an electrically driven motor vehicle, a storage housing 1 of a Energy store for an electric drive of the vehicle, which is also arranged below a floor structure of the body of the motor vehicle in a manner described in more detail below.
  • a laterally assigned profile element 3 is arranged along the respective longitudinal sides 2 of the accumulator housing 1, which profile element is connected to the accumulator housing 1 in the present case, for example by means of respective screw connections.
  • This profile element 3 is shown in FIG. 2 in a perspective view and in FIG. 3 in a plan view.
  • the profile element 3 is produced in particular as an extruded profile or multi-chamber profile, in particular from an aluminum alloy.
  • the profile element 3 would also be conceivable.
  • Fig. 4 shows a perspective sectional view of a detail of a sectional plane running in the transverse direction of the vehicle or in the vertical direction of the vehicle, the energy storage floor system, in which the storage housing 1 shown in Fig. 1 is arranged underneath a floor structure 4 of the motor vehicle body, which side skirts 5 run on the vehicle outer sides includes, between which each cross member 6 and a vehicle floor 7 or a floor panel extend.
  • the accumulator housing 1 is fastened, among other things, by means of the respective laterally associated profile elements 3 on the underside of the respectively laterally associated side sill 5 with the mediation of respective connecting devices 8 .
  • These connecting devices 8 of which three are provided per lateral profile element 3 , each comprise a screw element 9 held on the side of the corresponding side sill 5 , which passes through a corresponding opening 10 in an upper chord 11 of the profile element 3 .
  • sleeve 14 includes respective screws 12 and screw heads 13, between which a sleeve 14 is arranged.
  • This sleeve 14 can also be seen in the profile elements 3 according to FIGS.
  • the sleeves 14 are adapted with an inner cross section 15 to an outer cross section 16 of the respective opening 10 within the profile element 3 .
  • this outer cross section 16 is formed, for example, as an elongated hole.
  • the opening 10 increases from the outer cross section 16 to the inner cross section 17 in such a way that the inner cross section 17 is larger than an outer circumference of the sleeve 14 of the respective screw element 9.
  • an outer collar 18 of the respective sleeve 14 in its in 1 to 3, in which it overlaps the outer cross section 16 of the opening 10 is supported by the corresponding upper flange 11 of the profile element 3, the respective opening 10 is enlarged in the inner cross section 17 in such a way that the collar 18 of the sleeve 14 can no longer be supported.
  • Said connecting device 8 consequently causes a connection of the respective profile element 3 with the laterally assigned side sill 5, which can be released from the outside inwards in the event of an accident-related relative movement of the respective side sill 5 to the assigned profile element 3 in the transverse direction of the vehicle.
  • Such a relative movement of the respective side sill 5 to the associated profile element 3 results, for example, in the event of a side impact of an arrow 19, as can be seen by looking at FIGS. 5a and 5b together.
  • the energy storage floor system with the storage housing 1 is shown in a respective partial view from below, which is fastened on the underside of the respectively laterally assigned side sill 5 through the intermediary of the respective profile element 3 .
  • the force introduced by the pole 19 causes a corresponding deformation and intrusion of the pole 19 into the motor vehicle body in the area of the side skirts 5 before the profile element 3, so that this is initially not directly applied.
  • the intrusion of the pile 10 can be seen from FIG. 5b.
  • the profile element 3 is first fixed to the laterally associated side sill 5 with the intermediary of the respective connecting device 9 with a holding force effected by the corresponding screw element 9, so that the screw elements 9 and the associated sleeves 14 are held in the position shown in FIGS. 1 to 5a . If this holding force is exceeded as a result of the relative movement of the side sill 5 to the profile element 3 inwards in the vehicle transverse direction, the respective screw element 9 with the associated sleeve 14 is displaced from the position shown in FIGS.
  • the profile element 3 is not dragged along with the side sill 5 when there is a correspondingly high relative movement of the side sill 5 through the intermediary of the respective connecting devices 8 and is therefore not moved excessively inwards in the vehicle transverse direction, but instead the corresponding connecting devices 8 become loose, so that it closes no excessive intrusion on the longitudinal sides 2 of the storage housing 1 can occur. This effectively prevents, among other things, serious damage to the storage housing 1, which can lead to a thermal event, for example.
  • the screw element 9 with the sleeve 14 disengages from the respective opening 10 within the profile element 3, so that the weight of the profile element 3 also causes the respective screw element 9 with the sleeve 14 and the corresponding opening 10 within the profile element 3 can be disengaged and the connection devices 8 thus become detached.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Energiespeicher-Bodenanlage für einen elektrisch antreibbaren Kraftwagen, mit einer jeweilige Seitenschweller (5) umfassenden Bodenstruktur (4), unterseitig von welcher ein Speichergehäuse (1) eines Energiespeichers für einen elektrischen Antrieb des Kraftwagens befestigt ist, und mit jeweiligen Profilelementen (3), welche entlang von Längsseiten (2) des Speichergehäuses (1) angeordnet und unterseitig des jeweils zugeordneten Seitenschwellers (5) befestigt sind. Um eine Energiespeicher-Bodenanlage zu schaffen, welche bei einem Seitenaufprall ein verbessertes Unfallverhalten aufweist, sind die Profilelemente (3) mit dem jeweils seitlich zugeordneten Seitenschweller (5) über jeweilige Verbindungseinrichtungen (8) verbunden sind, welche bei einer unfallbedingten Relativbewegung des jeweiligen Seitenschwellers (5) zum zugeordneten Profilelement (3) in Fahrzeugquerrichtung von außen nach innen lösbar.

Description

Energiespeicher-Bodenanlage für einen elektrisch antreibbaren Kraftwagen
Die Erfindung betrifft eine Energiespeicher-Bodenanlage für einen elektrisch antreibbaren Kraftwagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei Kraftwagen mit elektrischem Antrieb ist es bereits bekannt, unterseitig einer Bodenstruktur der Kraftwagenkarosserie, welche üblicherweise jeweilige Seitenschweller und diese verbindende Querträger umfasst, ein Speichergehäuse eines Energiespeichers für den elektrischen Antrieb des Kraftwagens zu befestigen. Entlang der Längsseiten des Speichergehäuses erstrecken sich dabei üblicherweise jeweilige Profilelemente, welche unterseitig des jeweils zugeordneten Seitenschwellers befestigt sind. Eine derartige Energiespeicher-Bodenanlage ist beispielsweise bereits aus der EP 2 468 609 A1 bekannt.
Die seitlich des Speichergehäuses oder von dessen Rahmen verlaufenden Profilelemente sind dabei beispielsweise als Strangpressprofile ausgebildet und können sich somit insbesondere im Falle eines Seitenaufpralls unter Energieabsorption deformieren. Hierbei soll vorzugsweise ausreichend Energie abgebaut werden, bevor es zu einer Intrusion in das Speichergehäuse und den Energiespeicher kommt, um ein thermisches Ereignis möglichst zu vermeiden.
Aufgrund von beengten Bauraumverhältnissen oder gewichtsreduzierenden Maßnahmen kann es jedoch unter Umständen vorkommen, dass nicht hinreichend Platz vorhanden ist, um ein hinreichend großes Profilelement zu verbauen, welches ausreichend Energie abbauen kann, bevor es zu einer Intrusion in das Speichergehäuse mit dem Energiespeicher kommen kann. Außerdem kann es auch vorkommen, dass die Hauptlast an einer Stelle der Fahrzeugseite eingetragen wird, an welcher das Speichergehäuse beziehungsweise das Profilelement gar nicht verläuft, sondern beispielsweise in Fahrzeuglängsrichtung vor oder hinter dem Speichergehäuse beziehungsweise dem Profilelement auf den seitlich zugeordneten Seitenschweller erfolgt. Hierbei gilt es, eine Beschädigung des Speichergehäuses durch ein Mitschleppen des Profilelements durch den unfallbedingt beaufschlagten Seitenschweller zu vermeiden, welcher zu einer Intrusion des Profilelements in das Speichergehäuse führen könnte.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Energiespeicher-Bodenanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei einem Seitenaufprall ein verbessertes Unfallverhalten aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Energiespeicher-Bodenanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die erfindungsgemäße Energiespeicher-Bodenanlage für einen elektrisch antreibbaren Kraftwagen, insbesondere ein Personenkraftfahrzeug, umfasst eine jeweilige Seitenschweller aufweisende Bodenstruktur, unterseitig von welcher ein Speichergehäuse eines Energiespeichers für einen elektrischen Antrieb des Kraftwagens befestigt ist, sowie jeweilige Profilelemente, welche entlang von Längsseiten des Speichergehäuses angeordnet und unterseitig des jeweils zugeordneten Seitenschwellers befestigt sind.
Zum Erreichen eines verbesserten Unfallverhaltens der Energiespeicher-Bodenanlage ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Profilelemente mit dem jeweils seitlich zugeordneten Seitenschweller über jeweilige Verbindungseinrichtungen verbunden sind, welche bei einer unfallbedingten Relativbewegung des jeweiligen Seitenschwellers zum zugeordneten Profilelement in Fahrzeugquerrichtung von außen nach innen lösbar sind. Kommt es demzufolge unfallbedingt zu einer Bewegung des entsprechend getroffenen Seitenschwellers relativ zu dem seitlich zugeordneten Profilelement in Fahrzeugquerrichtung von außen nach innen, so lösen sich nach Überschreiten entsprechender Kräfte beziehungsweise Wege die jeweils karosserieseitig angeordneten Elemente der Verbindungseinrichtungen von denjenigen, welche auf Seiten des jeweiligen Profilelements angeordnet sind, um eine übermäßige Intrusion des Profilelements in das Speichergehäuse zu vermeiden.
Hierbei ist zu berücksichtigen, dass im Falle einer Seitenkollision eine Last zunächst meist auf die Karosserie inklusive der Türen wirkt, beispielsweise wenn es zu einem Pfahlanprall in einem Bereich der Karosserie beziehungsweise des jeweiligen Seitenschwellers kommt, welcher sich vor oder hinter dem Speichergehäuse mit dem zugehörigen Profilelement befindet. Dabei werden beispielsweise die Türen und die Karosserie zum Teil stark verformt und hierdurch auch die jeweiligen Verbindungseinrichtungen zwischen dem seitlich getroffenen Seitenschweller und dem korrespondierenden Profilelement unter Umständen stark belastet. Bei einer entsprechend hohen Belastung kann erfindungsgemäß demzufolge das Profilelement auf der im Falle des Seitenaufpralls getroffenen Fahrzeugseite vom zugehörigen Seitenschweller zumindest teilweise getrennt werden, um eine übermäßige Bewegung und damit eine Intrusion in das Speichergehäuse des Energiespeichers zu vermeiden. Im Ergebnis werden hierdurch das Unfallverhalten und die Sicherheit der Energiespeicher- Bodenanlage deutlich erhöht.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die jeweilige Verbindungseinrichtung durch eine Öffnung in dem Profilelement und durch ein diese durchsetzendes, am entsprechenden Seitenschweller gehaltenes Schraubelement gebildet, welche bei einer unfallbedingten Relativbewegung des Seitenschwellers zum Profilelement entsprechend gegeneinander verlagerbar sind. Hierdurch ist eine besonders einfache, jeweilige Verbindungseinrichtung geschaffen.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Profileelement mittels einer durch das jeweilige Schraubelement der Verbindungseinrichtung auf das Profilelement ausgeübten Haltekraft an dem Seitenschweller gehalten ist, nach deren unfallbedingten Überschreiten der Seitenschweller relativ zum zugeordneten Profilelement in Fahrzeugquerrichtung von außen nach innen bewegbar ist. Durch die Schraubelemente auf Seiten des Seitenschwellers kann somit eine Grenzkraft beziehungsweise Haltekraft eingestellt werden, nach deren unfallbedingtem Überschreiten der Seitenschweller eine Relativbewegung gegenüber dem zugeordneten Profilelement durchführt, um zu vermeiden, dass das Profilelement übermäßig in das Speichergehäuse eindringt.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Öffnung der jeweiligen Verbindungseinrichtung in dem Profilelement sich in Fahrzeugquerrichtung von außen nach innen im Querschnitt erweitert. Hierdurch kann auf einfache Weise ein Lösen der jeweiligen Verbindungseinrichtung bei einer Relativbewegung des Seitenschwellers zum zugeordneten Profilelement erreicht werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Öffnung der jeweiligen Verbindungseinrichtung in dem Profilelement im Querschnitt zumindest im Wesentlichen schlüssellochartig und demzufolge sich in Fahrzeugquerrichtung von außen nach innen im Querschnitt erweiternd ausgebildet. Hierdurch lässt sich das Profilelement im Bereich der jeweiligen Verbindungseinrichtung besonders einfach vom zugehörigen Seitenschweller lösen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn im Verlauf der unfallbedingten Relativbewegung des jeweiligen Seitenschwellers zum zugeordneten Profilelement in Fahrzeugquerrichtung von außen nach innen die Öffnung und das korrespondierende Schraubelement der entsprechenden Verbindungseinrichtung durch eine Relativbewegung in Fahrzeughochrichtung außer Eingriff bringbar sind, eine derartige Bewegung ist beispielsweise mit einer schlüssellochartig ausgebildeten Öffnung auf Seiten des Profilelements besonders einfach darstellbar. Dabei kann man sich die Gewichtskraft des Profilelements zunutze machen, damit nach Erreichen eines entsprechend großen Querschnittsbereichs der Öffnung das Profilelement gewichtskraftbedingt in Fahrzeughochrichtung nach unten absinkt und außer Eingriff mit dem Schraubelement auf Seiten des Seitenschwellers kommt.
Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Öffnung der jeweiligen Verbindungseinrichtung in dem Profilelement in einem inneren Bereich im Querschnitt größer ausgebildet ist als ein Schraubteil des Schraubelements. Hierdurch ist die Öffnung besonders einfach mit dem Schraubteil außer Eingriff bringbar, wenn der innere Bereich der Öffnung bei einer unfallbedingten Relativbewegung des Seitenschwellers zum Profilelement erreicht wird.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Perspektivsicht auf ein Speichergehäuse eines Energiespeichers für einen elektrischen Antrieb eines Kraftwagens und mit jeweiligen Profilelementen, welche entlang von Längsseiten des Speichergehäuses angeordnet sind; Fig. 2 eine Perspektivsicht auf eines der Profilelemente, welches gemäß Fig. 1 an der korrespondierenden Längsseite des Speichergehäuses angeordnet ist;
Fig. 3 eine Draufsicht auf das Profilelement gemäß den Fig. 1 und 2;
Fig. 4 eine perspektivische Schnittansicht durch die Energiespeicher-
Bodenanlage entlang einer in Fahrzeugquerrichtung und in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Schnittebene im Bereich eines der Profilelemente, welches entlang der entsprechenden Längsseite des Speichergehäuses angeordnet und unterseitig des seitlich zugeordneten Seitenschwellers befestigt ist;
Fig. 5a, 5b eine jeweilige ausschnittsweise Unteransicht auf die Energiespeicher- Bodenanlage gemäß der Erfindung vor (Fig. 5a) beziehungsweise während (Fig. 5b) eines Seitenaufpralls eines Pfahls auf den seitlich korrespondierenden Seitenschweller in einem Längenbereich vor dem zugeordneten Profilelement des Speichergehäuses, wodurch eine unfallbedingte Relativbewegung des Seitenschwellers zu dem korrespondierenden Profilelement in Fahrzeugquerrichtung von außen nach innen erzeugt wird, welche ein Lösen der entsprechenden Verbindungseinrichtung im Nahbereich des Pfahlanpralls verursacht, und
Fig. 6 eine ausschnittsweise Perspektivansicht von seitlich außen auf die
Energiespeicher-Bodenanlage im Bereich des während des Pfahlanpralls getroffenen Seitenschwellers, welcher in Folge seiner Relativbewegung zum korrespondierenden Profilelement an den entsprechenden Verbindungseinrichtungen von dem Profilelement abgelöst und außer Eingriff gekommen ist, wodurch eine übermäßige Bewegung des Profilelements in Richtung des Speichergehäuses vermieden ist.
Fig. 1 zeigt in einer ausschnittsweisen Perspektivansicht von einer Energiespeicher- Bodenanlage für einen elektrisch antreibbaren Kraftwagen ein Speichergehäuse 1 eines Energiespeichers für einen elektrischen Antrieb des Fahrzeugs, welcher auch im Weiteren noch näher beschriebene Weise unterhalb einer Bodenstruktur der Karosserie des Kraftwagens angeordnet ist. Entlang der jeweiligen Längsseiten 2 des Speichergehäuses 1 ist ein jeweils seitlich zugeordnetes Profilelement 3 angeordnet, welches vorliegend beispielsweise mittels jeweiliger Schraubverbindungen mit dem Speichergehäuse 1 verbunden ist.
Dieses Profilelement 3 ist in Fig. 2 in einer Perspektivansicht und in Fig. 3 in einer Draufsicht dargestellt. Das Profilelement 3 ist vorliegend insbesondere als Strangpressprofil beziehungsweise Mehrkammerprofil insbesondere aus einer Aluminiumlegierung hergestellt. Natürlich wären auch andere Ausführungsformen des Profilelements 3 denkbar.
Fig. 4 zeigt in einer perspektivischen aus ausschnittweisen Schnittansicht einer in Fahrzeugquerrichtung beziehungsweise in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Schnittebene die Energiespeicher-Bodenanlage, bei welcher das gemäß Fig. 1 dargestellte Speichergehäuse 1 unterseitig einer Bodenstruktur 4 der Kraftwagenkarosserie angeordnet, welche jeweilige, an den Fahrzeugaußenseiten verlaufende Seitenschweller 5 umfasst, zwischen welchen sich jeweilige Querträger 6 sowie ein Fahrzeugboden 7 beziehungsweise ein Bodenblech erstrecken. Hierbei ist das Speichergehäuse 1 unter anderem mittels der jeweils seitlich zugehörigen Profilelemente 3 unterseitig des jeweils seitlich zugeordneten Seitenschwellers 5 unter Vermittlung jeweiliger Verbindungseinrichtungen 8 befestigt.
Diese Verbindungseinrichtungen 8, von welchen pro seitlichem Profilelement 3 vorliegend drei Stückvorgesehen sind, umfassen jeweils ein auf Seiten des entsprechenden Seitenschwellers 5 gehaltenes Schraubelement 9, welches eine korrespondierende Öffnung 10 in einem Obergurt 11 des Profilelements 3 durchsetzt. Die Schraubelemente
9 umfassen dabei jeweilige Schrauben12 und Schraubköpfe 13, zwischen welchen eine Hülse 14 angeordnet ist. Diese Hülse 14 ist auch in den Profilelementen 3 gemäß den Fig. 1 bis 3 erkennbar. Die Hülsen 14 sind dabei mit einem inneren Querschnitt 15 an einen äußeren Querschnitt 16 der jeweiligen Öffnung 10 innerhalb des Profilelements 3 angepasst. Dieser äußere Querschnitt 16 ist vorliegend beispielsweise als Langloch ausgebildet.
Wie insbesondere aus den Fig. 1 bis 3 erkennbar ist, erweitert sich die jeweilige Öffnung
10 in dem Profilelement 3 von dem äußeren Querschnitt 16 in Fahrzeugquerrichtung nach innen hin zu einem inneren Querschnitt 17, nach Art eines Schlüssellochs. Genauer gesagt vergrößert sich die Öffnung 10 vom äußeren Querschnitt 16 zum inneren Querschnitt 17 hin derart, dass der innere Querschnitt 17 größer ausgebildet ist als ein Außenumfang der Hülse 14 des jeweiligen Schraubelements 9. Während demzufolge ein äußerer Kragen 18 der jeweiligen Hülse 14 in seiner in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Position, in welcher dieser in Überdeckung mit dem äußeren Querschnitt 16 der Öffnung 10 liegt, vom entsprechenden Obergurt 11 des Profilelements 3 abgestützt ist, ist die jeweilige Öffnung 10 im inneren Querschnitt 17 so vergrößert, dass sich der Kragen 18 der Hülse 14 nicht mehr abstützen kann.
Die besagte Verbindungseinrichtung 8 bewirkt demzufolge eine Verbindung des jeweiligen Profilelements 3 mit dem seitlich zugeordneten Seitenschweller 5, welche bei einer unfallbedingten Relativbewegung des jeweiligen Seitenschwellers 5 zum zugeordneten Profilelement 3 in Fahrzeugquerrichtung von außen nach innen lösbar ist.
Eine derartige Relativbewegung des jeweiligen Seitenschwellers 5 zum zugeordneten Profilelement 3 ergibt sich beispielsweise bei einem Seitenaufprall eines Pfeils 19, wie dies in Zusammenschau der Fig. 5a und 5b ersichtlich ist. Hierbei ist in einer jeweiligen ausschnittsweisen Unteransicht die Energiespeicher-Bodenanlage mit dem Speichergehäuse 1 dargestellt, welches unter Vermittlung des jeweiligen Profilelements 3 unterseitig des jeweils seitlich zugeordneten Seitenschwellers 5 befestigt ist. Kommt es nun - wie dies aus Fig. 5a erkennbar ist - zu einem Seitenaufprall auf den Pfahl 19, so bewirkt die durch den Pfahl 19 eingeleitete Kraft (Pfeil 20) eine entsprechende Deformation und Intrusion des Pfahls 19 in die Kraftwagenkarosserie im Bereich des Seitenschwellers 5 vor dem Profilelement 3, sodass dieses zunächst noch nicht unmittelbar beaufschlagt wird. Die Intrusion des Pfahls 10 wird dabei aus Fig. 5b ersichtlich.
In Folge dieser Intrusion des Pfahls 19 in die Kraftwagenkarosserie im Bereich des Seitenschwellers 5 kommt es zu einer Relativbewegung zwischen diesem Seitenschweller 5 und dem seitlich zugeordneten Profilelement 3 in Fahrzeugquerrichtung von außen nach innen. Um hierbei beispielsweise zu vermeiden, dass das Profilelement 3 übermäßig in Richtung des Speichergehäuses 1 in Fahrzeugquerrichtung nach innen bewegt wird und mit einer derart hohen Energie in das Speichergehäuse 1 intrudiert, dass beispielsweise der Energiespeicher beschädigt und ein thermisches Ereignis erzeugt wird, löst sich im vorliegenden Fall zumindest die Verbindungseinrichtung 8 im Nahbereich des Aufpralls des Pfahls 19. Hierbei ist das Profilelement 3 zunächst unter Vermittlung der jeweiligen Verbindungseinrichtung 9 mit einer durch das entsprechende Schraubelement 9 bewirkten Haltekraft am seitlich zugehörigen Seitenschweller 5 fixiert, sodass die Schaubelemente 9 und die zugehörigen Hülsen 14 in der in den Fig. 1 bis 5a gezeigten Position gehalten ist. Wird diese Haltekraft in Folge der Relativbewegung des Seitenschwellers 5 zum Profilelement 3 in Fahrzeugquerrichtung nach innen überschritten, so wird das jeweilige Schraubelement 9 mit der zugehörigen Hülse 14 aus der in den Fig. 1 bis 5a gezeigten Position in Fahrzeugquerrichtung nach innen relativ zur Öffnung 10 verlagert, sodass das entsprechende Schraubelement 9 und dessen Hülse 14 in den inneren Querschnittsbereich 17 der jeweiligen Öffnung 10 gelangen, in welcher die Hülse 14 beziehungsweise das zugehörige Schraubelement 9 außer Eingriff mit der Öffnung 10 kommen.
Sobald das Schraubelement 9 mit der Hülse 14 in Folge der Relativbewegung zwischen dem Seitenschweller 5 und dem Profilelement 3 in den Bereich des inneren Querschnitts 17 der korrespondierenden Öffnung 10 gelangt, kommt das Schraubelement 9 mit der Hülse 14 außer Eingriff mit der Öffnung 10 und gelangt in Folge der Gewichtskraft durch eine Relativbewegung in Fahrzeughochrichtung in die in Fig. 6 gezeigte Position, in welcher das Profilelement sich beim entsprechend Pfahlanprall durch Lösen der Verbindungseinrichtungen 8 vom korrespondierenden Seitenschweller 5 gelöst hat. Im Ergebnis wird dabei erreicht, dass das Profilelement 3 bei einer entsprechend hohen Relativbewegung des Seitenschwellers 5 unter Vermittlung der jeweiligen Verbindungseinrichtungen 8 nicht mit diesem mitgeschleppt und somit übermäßig in Fahrzeugquerrichtung nach innen bewegt wird, sondern vielmehr sich die entsprechenden Verbindungseinrichtungen 8 lösen, sodass es zu keiner übermäßigen Intrusion an den Längsseiten 2 des Speichergehäuses 1 kommen kann. Hierdurch werden unteranderem gravierende Beschädigungen des Speichergehäuses 1, welche beispielsweise zu einem thermischen Ereignis führen können, wirkungsvoll vermieden.
Insgesamt ist somit erkennbar, dass vorliegend das entsprechende Profilelement 3 und somit das Speichergehäuse 1 mit einer bestimmten Haltekraft, welche durch das jeweilige Schraubelement 9 der Verbindungseinrichtung 8 bestimmbar ist, am korrespondierenden Seitenschweller 5 gehalten ist, wobei bei einer entsprechenden unfallbedingten Kraftbeaufschlagung und einer damit einhergehenden Relativbewegung des Seitenschwellers 5 zum Profilelement 3 die jeweilige Verbindungseinrichtung 8 zunächst gelöst wird, indem sich das jeweilige Schraubelement 9 mit der zugehörigen Hülse 14 aus dem äußeren Querschnitt 16 der Öffnung 10 in Richtung des inneren Querschnitts 17 bewegt. Wird dieser innere Querschnitt 17 der Öffnung 10 erreicht, so kommt das Schaubelement 9 mit der Hülse 14 außer Eingriff mit der jeweiligen Öffnung 10 innerhalb des Profilelements 3, sodass die Gewichtskraft des Profilelements 3 außerdem bewirkt, dass das jeweilige Schraubelement 9 mit der Hülse 14 und die korrespondierende Öffnung 10 innerhalb des Profilelements 3 außer Eingriff kommen und sich somit die Verbindungseinrichtungen 8 lösen.
Bezugszeichenhste
1 Speichergehäuse
2 Längsseiten
3 Profilelement
4 Bodenstruktur
5 Seitenschweller
6 Querträger
7 Fahrzeugboden
8 Verbindungseinrichtung
9 Schaubelement
10 Öffnung
11 Obergurt
12 Schraube
13 Sch raub köpfe
14 Hülse
15 innerer Querschnitt
16 äußerer Querschnitt
17 innerer Querschnitt
18 Kragen
19 Pfahl
20 Pfeils

Claims

Patentansprüche Energiespeicher-Bodenanlage für einen elektrisch antreibbaren Kraftwagen, mit einer jeweilige Seitenschweller (5) umfassenden Bodenstruktur (4), unterseitig von welcher ein Speichergehäuse (1) eines Energiespeichers für einen elektrischen Antrieb des Kraftwagens befestigt ist, und mit jeweiligen Profilelementen (3), welche entlang von Längsseiten (2) des Speichergehäuses (1) angeordnet und unterseitig des jeweils zugeordneten Seitenschwellers (5) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilelemente (3) mit dem jeweils seitlich zugeordneten Seitenschweller (5) über jeweilige Verbindungseinrichtungen (8) verbunden sind, welche bei einer unfallbedingten Relativbewegung des jeweiligen Seitenschwellers (5) zum zugeordneten Profilelement (3) in Fahrzeugquerrichtung von außen nach innen lösbar sind. Energiespeicher-Bodenanlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Verbindungseinrichtung (8) durch eine Öffnung (10) in dem Profilelement (3) und ein diese durchsetzendes, am entsprechenden Seitenschweller (5) gehaltenes Schraubelement (9) gebildet ist. Energiespeicher-Bodenanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Profileelement (3) mittels einer durch das jeweilige Schraubelement (9) der Verbindungseinrichtung (8) auf das Profilelement (3) ausgeübten Haltekraft an dem Seitenschweller (5) gehalten ist, nach deren unfallbedingten Überschreiten der Seitenschweller (5) relativ zum zugeordneten Profilelement (3) in Fahrzeugquerrichtung von außen nach innen bewegbar ist. Energiespeicher-Bodenanlage nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (10) der jeweiligen Verbindungseinrichtung (8) in dem Profilelement (9) sich in Fahrzeugquerrichtung von außen nach innen im Querschnitt erweitert. Energiespeicher-Bodenanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (10) der jeweiligen Verbindungseinrichtung (8) in dem Profilelement (3) im Querschnitt zumindest im Wesentlichen schlüssellochartig ausgebildet ist. Energiespeicher-Bodenanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Verlauf der unfallbedingten Relativbewegung des jeweiligen Seitenschwellers (5) zum zugeordneten Profilelement (3) in Fahrzeugquerrichtung von außen nach innen die Öffnung (10) und das korrespondierende Schraubelement (9) der entsprechenden Verbindungseinrichtung (8) durch eine Relativbewegung in Fahrzeughochrichtung außer Eingriff bringbar sind. Energiespeicher-Bodenanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (10) der jeweiligen Verbindungseinrichtung (8) in dem Profilelement (3) in einem inneren Querschnitt (17) im Querschnitt größer ausgebildet ist als ein Schraubteil (13) des Schraubelements (9).
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