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Title:
BODY STRUCTURE FOR AN ELECTRICALLY OPERATED VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/173650
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a body structure for an electrically operated vehicle, said body structure comprising an installation space (12) for a traction battery (9), which installation space is open toward the bottom of the vehicle in the vehicle vertical direction (z) and is delimited toward the top of the vehicle by a vehicle floor body-panel profile section (10), wherein the traction battery (9) is inserted into the installation space (12) from the bottom of the vehicle, and wherein a housing flange (19) of the traction battery (9) engages under a body-side body-panel profile section (10) and is screwed from the bottom of the vehicle to said panel profile section (10) at least at one screw location (21), wherein the screw location (21) has a screw bolt (25) which runs in the vehicle vertical direction (z) and which passes with hole clearance through a housing flange passage (27) and through a screw hole in the panel profile section and is screwed to a weld nut (31), which is welded to the opposite side of the body-panel profile section (22) from the housing flange (19), such that the housing flange (19) is clamped between a screw head (33) of the screw bolt (25) and the body-panel profile section (10), and wherein, in the event of a crash, the traction battery (9) is displaced due to the crash until an inner wall of the housing flange passage (27) presses the screw bolt (25) against an opening edge (51) of the screw hole in the panel profile section, thus subjecting the screw bolt (25) to a shear load. According to the invention, in order to reduce the shear load, the weld nut (31) is elongated by a shaft (35) which projects at least into the screw hole in the body-panel profile section. In the event of a crash, the screw bolt (25) presses against the opening edge (51) of the screw hole in the panel profile section, with the weld nut shaft (35) lying in an intermediate position.

Inventors:
KRAUTH WERNER (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/052234
Publication Date:
September 03, 2020
Filing Date:
January 30, 2020
Export Citation:
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Assignee:
VOLKSWAGEN AG (DE)
International Classes:
B60K1/04
Foreign References:
US20170305249A12017-10-26
US20120121959A12012-05-17
US20170058936A12017-03-02
DE9320666U11995-01-05
DE1020111022A
DE9320666U11995-01-05
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Claims:
Patentansprüche

1. Karosseriestruktur für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug, mit einem in der

Fahrzeughochrichtung (z) nach fahrzeugunten offenen Montageraum (12) für eine Traktionsbatterie (9), der nach fahrzeugoben durch ein Fahrzeugbodenblechteil (10) begrenzt ist, wobei die Traktionsbatterie (9) von fahrzeugunten in den Montageraum (12) eingesetzt ist, und wobei ein Gehäuseflansch (19) der Traktionsbatterie (9) ein

karosserieseitiges Blechprofilteil (10) untergreift und von fahrzeugunten mit dem

Blechprofilteil (10) an zumindest einer Schraubstelle (21) verschraubt ist, wobei die Schraubstelle (21) einen in Fahrzeughochrichtung (z) ausgerichteten Schraubbolzen (25) aufweist, der mit Lochspiel durch einen Gehäuseflansch-Durchführungskanal (27) und durch ein Blechprofilteil-Schraubloch geführt ist sowie mit einer Schweißmutter (31) verschraubt ist, die auf der, dem Gehäuseflansch (19) abgewandten Seite des

Blechprofilteils (22) aufgeschweißt ist, so dass der Gehäuseflansch (19) zwischen einem Schraubkopf (33) des Schraubbolzens (25) und dem Blechprofilteil (10) festgespannt ist, und wobei im Crashfall die Traktionsbatterie (9) crashbedingt verlagert wird, bis eine Innenwand des Gehäuseflansch-Durchführungskanals (27) den Schraubbolzen (25) gegen einen Öffnungsrand (51) des Blechprofilteil-Schraubloches drückt, und zwar unter Scherbelastung des Schraubbolzens (25), dadurch gekennzeichnet, dass zur

Reduzierung der Scherbelastung die Schweißmutter (31) mit einem Schaft (35) verlängert ist, der zumindest in das Blechprofilteil-Schraubloch einragt, und dass im Crashfall der Schraubbolzen (25) unter Zwischenlage des Schweißmutter-Schafts (35) gegen den Öffnungsrand (51) des Blechprofilteil-Schraublochs drückt.

2. Karosseriestruktur nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißmutter- Schaft (35) mit einem Überstand (a) die, den Gehäuseflansch (19) zugewandte Seite des Blechprofilteils (22) überragt bzw. in den Gehäuseflansch-Durchführungskanal (27) einragt, und dass im Crashfall die Innenwand des Gehäuseflansch-Durchführungskanals (27) unter Zwischenlage des Schweißmutter-Schafts (35) gegen den Schraubbolzen (25) drückt.

3. Karosseriestruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der

Schraubkopf (33) des Schraubbolzens (25) gegen einen Öffnungsrandbereich (37) des Gehäuseflansch-Durchführungskanals (27) verspannt ist, und/oder dass der

Schweißmutter-Schaft (35) mit seiner, mit dem Bolzenkopf (33) des Schraubbolzens (25) zugewandten Stirnseite (39) um einen axialen Freigang (Dz) vom Bolzenkopf (33) des Schraubbolzens (35) beabstandet ist.

4. Karosseriestruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass eine Innenwandung des Gehäuseflansch-Durchführungskanals (27) einen durchmessergroßen Kanalabschnitt (43) und einen durchmesserkleinen Kanalabschnitt (45) aufweist, die an einer Ringschulter ineinander übergehen, und dass der durchmesserkleine Kanalabschnitt (45) auf der, dem Schraubkopf (33) zugewandten Seite in den Öffnungsrandbereich (37) des Gehäuseflansch-Durchführungskanals (27) mündet, gegen den der Schraubkopf (33) des Schraubbolzens (25) verspannt ist.

5. Karosseriestruktur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Axiallänge (b) des durchmesserkleinen Kanalabschnitts (45) kleiner als der axiale Freigang (Dz) zwischen der Stirnseite (39) des Schweißmutter-Schafts (35) und dem Bolzenkopf (33) des Schraubbolzens (25) ist, und/oder dass der durchmesserkleine Kanalabschnitt (45) und der axiale Freigang (Dz) in radialer Flucht zueinander angeordnet sind, und dass insbesondere im Crashfall der durchmessergroße Kanalabschnitt (43) quer zur

Schraubrichtung (S) in Anlage mit dem Außenumfang des Schweißmutter-Schafts (35) kommt und der durchmesserkleine Kanalabschnitt (45) in den axialen Freigang (Dz) einfährt.

6. Karosseriestruktur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenumfang des Schweißmutter-Schafts (35) an einer umlaufenden Außenecke (53) in die Schaft- Stirnseite (39) übergeht, und dass zwischen dem durchmessergroßen Kanalabschnitt (43) und einer Ringfläche (55) der Ringschulter eine umlaufende Innenecke (57) aufgespannt ist, die eine Negativform der Schaft-Außenecke (53) bildet, und dass insbesondere im Crashfall die Innenecke (57) im Gehäuseflansch-Durchführungskanal (27) die Schaft- Außenecke (53) formschlüssig umgreift.

7. Karosseriestruktur nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der

durchmesserkleine Kanalabschnitt (45) um einen Radialversatz (DG) den

durchmessergroßen Kanalabschnitt (43) nach radial innen überragt, und dass

insbesondere der Radialversatz (DG) kleiner als eine Wandstärke des Schafts (35) bemessen ist, so dass im Crashfall der durchmesserkleine Kanalabschnitt (45) außer Anlage mit dem Bolzenschaft (49) des Schraubbolzens (25) bleibt.

8. Karosseriestruktur nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der

Gehäuseflansch (19) unter Zwischenlage einer Spannhülse (59) gegen das Blechprofilteil (22) verspannt ist, und dass die Spannhülse (59) mit einer Abstützbasis auf dem

Gehäuseflansch (19) abgestützt ist, und dass insbesondere die Abstützbasis einen fahrzeugunteren Hülsenabschnitt (61) aufweist, der an einer Übergangskante (63) in einen radial nach außen ragenden umlaufenden Randflansch (65) übergeht, und/oder dass der fahrzeuguntere Hülsenabschnitt (61) in Anlage mit dem durchmessergroßen Kanalabschnitt (43) des Gehäuseflansch-Durchführungskanals (27) ist, während die Übergangskante (63) und der radial nach außen abragende Stützflansch (65) auf den, dem Blechprofilteil (22) zugewandten Öffnungsrandbereich (67) des Gehäuseflansch- Durchführungskanals (27) abgestützt ist, und/oder dass die Spannhülse (59) mit einem fahrzeugoberen Hülsenabschnitt (60) am Öffnungsrandbereich des Blechprofilteil- Schraubloches abgestützt 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.

Ein elektrisch betriebenes Fahrzeug kann einen in der Fahrzeughochrichtung nach

fahrzeugunten offenen Montageraum für eine Traktionsbatterie aufweisen, der nach

fahrzeugoben durch ein Fahrzeugbodenblechteil begrenzt ist. In diesem Fall kann die

Traktionsbatterie von fahrzeugunten in den Montageraum eingesetzt sein und mit der

Karosseriestruktur verschraubt sein. Der Traktionsbatterie-Montageraum kann in der

Fahrzeuglängsrichtung durch vordere und hintere Querträger der Karosseriestruktur begrenzt sein sowie in der Fahrzeugquerrichtung durch seitliche Schweller des Fahrzeugs begrenzt sein. Bei einem Crash (von der Seite, in Längsrichtung oder außermittig, das heißt Offsetcrash) kann somit die Traktionsbatterie als ein Schubfeld wirken, mittels dem die Crashenergie von einer crashzugewandten Fahrzeugseite zu einer crashabgewandten Fahrzeugseite weitergeleitet wird.

In einer gattungsgemäßen Karosseriestruktur untergreift ein Gehäuseflansch der

Traktionsbatterie ein karosserieseitiges Blech profi Iteil eines seitlichen Schwellers bzw. eines Querträgers der Karosseriestruktur. Der Gehäuseflansch der Traktionsbatterie ist von fahrzeugunten mit dem Blech profi Iteil an zumindest einer Schraubstelle verschraubt. Die Schraubstelle weist einen in der Fahrzeughochrichtung ausgerichteten Schraubbolzen auf, der mit Lochspiel durch einen Gehäuseflansch-Durchführungskanal und durch ein Blechprofilteil- Schraubloch geführt ist sowie mit einer Schweißmutter verschraubt ist. Die Schweißmutter ist auf der, dem Gehäuseflansch abgewandten Seite des Blechprofilteils aufgeschweißt. In der Zusammenbaulage ist daher der Traktionsbatterie-Gehäuseflansch zwischen einem

Schraubkopf des Schraubbolzens und dem Blechprofilteil festgespannt.

Bei einem Crashfall wird die Traktionsbatterie (quer zur Schraubrichtung) crashbedingt verlagert, bis eine Innenwand des Gehäuseflansch-Durchführungskanals unter Aufbrauch des Lochspiels gegen den Schraubbolzen anschlägt und der Schraubbolzen gegen einen Öffnungsrand des Blechprofilteil-Schraubloches drückt, und zwar unter Scherbelastung des Schraubbolzens.

Das Blechprofilteil ist meist als ein hochfestes Warmumformteil realisiert, so dass deren

Beschnittkante im obigen Crashfall wie ein Messer auf den Schraubbolzen wirkt. Von daher besteht das Risiko, dass der Schraubbolzen aufgrund der darauf wirkenden Scherbelastung abgeschert wird.

Aus der DE 10 2011 102 2 A1 ist eine Anordnung einer Traktionsbatterie in einem Fahrzeug bekannt. Aus der DE 93 20 666 U1 ist ein Verbindungselement zur Verwendung beim

Widerstands-Impulsschweißen nach dem Kondensator-Entladungsprinzip bekannt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Karosseriestruktur für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug bereitzustellen, bei der in einfacher Weise eine crashfeste Anbindung der

Traktionsbatterie an der Karosseriestruktur ermöglicht ist.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.

Gemäß dem kennzeichnenden Teil ist die Schweißmutter zur Reduzierung der crashbedingten Scherbelastung mit einem Schaft verlängert. Der Schweißmutter-Schaft ragt zumindest in das Blechprofilteil-Schraubloch ein. Im Crashfall wird somit der Schraubbolzen nicht mehr direkt gegen den Öffnungsrand (das heißt Beschnittkante) des Blechprofilteil-Schraubloches gedrückt, sondern vielmehr unter Zwischenlage des Schweißmutter-Schafts. Durch Bereitstellung des Schweißmutter-Schafts wird somit nicht mehr nur der Schraubbolzen-Kerndurchmesser als „Partner“ der Scherbelastung entgegengesetzt. Vielmehr wird durch Einsatz des

Schweißmutter-Schafts der wirksame Schraubbolzen-Durchmesser vergrößert, der dieser Scherbelastung entgegenwirkt.

In einer technischen Umsetzung kann der Schweißmutter-Schaft mit einem Überstand die, dem Gehäuseflansch zugewandte Seite des Blechprofilteils überragen. Von daher erstreckt sich der Schweißmutter-Schaft bis in den Gehäuseflansch-Durchführungskanal hinein. Im Crashfall drückt somit die Innenwand des Gehäuseflansch-Durchführungskanals nicht mehr direkt gegen den Schraubbolzen, sondern vielmehr unter Zwischenlage des Schweißmutter-Schafts. In der Zusammenbaulage ist der Schraubkopf des Schraubbolzens gegen einen Öffnungsrandbereich des Gehäuseflansch-Durchführungskanals verspannt. Um eine

einwandfreie Schraubverbindung zu gewährleisten, kann der Schweißmutter-Schaft mit seiner, dem Bolzenkopf des Schraubbolzens zugewandten Schaft-Stirnseite um einen axialen Freigang vom Bolzenkopf des Schraubbolzens beabstandet sein.

Bevorzugt ist es, wenn die Innenwandung des Gehäuseschaft-Durchführungskanals über die Kanallänge nicht komplett einen konstanten Innendurchmesser aufweist, sondern vielmehr aufgeteilt ist in einen durchmessergroßen Kanalabschnitt und in einen durchmesserkleinen Kanalabschnitt, die an einer Ringschulter ineinander übergehen. In diesem Fall kann bevorzugt der durchmesserkleine Kanalabschnitt auf der, dem Schraubkopf zugewandten Seite in den stirnseitigen Öffnungsrandbereich des Gehäuseflansch-Durchführungskanals übergehen, gegen den der Schraubkopf des Schraubbolzens verspannt ist. Der durchmesserkleine

Kanalabschnitt gewährleistet eine ausreichend große Abstützfläche zwischen dem Schraubkopf und dem stirnseitigen Öffnungsrandbereich des Gehäuseflansch-Durchführungskanals. Der durchmessergroße Kanalabschnitt gewährleistet dagegen einen freien Radialspalt zwischen dem Schweißmutter-Schaft und der Innenwandung des Gehäuseflansch-Durchführungskanals.

Erfindungsgemäß sind sowohl die Innenwandung des Gehäuseflansch-Durchführungskanals als auch der Scheißmutter-Schaft mit Anschlagkonturen gestaltet, um im Crashfall eine einwandfreie Kraftüberleitung von der Traktionsbatterie in das karosserieseitige Blechprofilteil zu gewährleisten, und zwar unter weitgehend kraftfreier Überbrückung des Schraubbolzens, um ein Schraubbolzen-Materialversagen zu vermeiden.

Vor diesem Hintergrund kann die Axiallänge des durchmesserkleinen Kanalabschnittes kleiner bemessen sein als der axiale Freigang zwischen der Stirnseite des Schweißmutter-Schafts und dem Bolzenkopf des Schraubbolzens. Der durchmesserkleine Kanalabschnitt und der axiale Freigang können bevorzugt in radialer Flucht zueinander angeordnet sein.

In diesem Fall ergibt sich ein nachfolgend beschriebener bevorzugter Crashverlauf: So kann der durchmessergroße Kanalabschnitt des Gehäuseflansch-Durchführungskanals quer zur

Schraubrichtung in Anlage mit dem Außenumfang des Schweißmutter-Schafts kommen, während der durchmesserkleine Kanalabschnitt in den axialen Freigang (zwischen der Schaft- Stirnseite und dem Bolzenkopf des Schraubbolzens) einfährt. Zudem kann der Außenumfang des Schweißmutter-Schafts an einer umlaufenden Außenecke in die Schaft-Stirnseite übergehen. Korrespondierend dazu kann zwischen dem

durchmessergroßen Kanalabschnitt und einer Ringfläche der Ringschulter eine umlaufende Innenecke ausgebildet sein, die eine Negativform der Schaft-Außenecke bildet. In diesem Fall kann im Crashfall die Innenecke im Gehäuseflansch-Durchführungskanal die Schaft-Außenecke formschlüssig umgreifen.

Zur Reduzierung der Scherbelastung des Schraubbolzens ist es von Bedeutung, dass ein unmittelbarer Kontakt zwischen dem durchmesserkleinen Kanalabschnitt des Gehäuseflansch- Durchführungskanals mit dem Bolzenschaft des Schraubbolzens vermieden wird. Vor diesem Hintergrund kann der durchmesserkleine Kanalabschnitt um einen Radialversatz den durchmessergroßen Radialabschnitt nach radial innen überragen. Der Radialversatz kann kleiner bemessen sein als eine Wandstärke des Schweißmutter-Schafts. Von daher ist gewährleistet, dass im Crashfall der durchmesserkleine Kanalabschnitt außer Anlage mit dem Bolzenschaft des Schraubbolzens bleibt.

In einer weiteren Ausführungsform kann der Gehäuseflansch unter Zwischenlage einer Spannhülse gegen das Blechprofilteil verspannt sein, die rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Die Spannhülse kann mit einer Abstützbasis auf dem Gehäuseflansch abgestützt sein, die einen hohlzylindrischen fahrzeugunteren Hülsenabschnitt aufweist, der an einer

Übergangskante in einen radial nach außen ragenden umlaufenden Randflansch übergeht. Durch die Spannhülse ist der Schraubbolzen geführt. Der hohlzylindrische Hülsenabschnitt kann in Anlage mit der Innenwand des durchmessergroßen Kanalabschnitts des

Gehäuseflansch-Durchführungskanals sein, während die Übergangskante und der radial nach außen abragende Stützflansch auf den, dem Blechprofilteil zugewandten Öffnungsrandbereich des Gehäuseflansch-Durchführungskanals abgestützt ist. Zudem kann die Spannhülse mit einem fahrzeugoberen Hülsenabschnitt am Öffnungsrandbereich des Blechprofilteil- Schraubloches abgestützt sein.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.

Es zeigen:

Figur 1 in einer perspektivischen Teilraumansicht eine Karosseriestruktur eines

elektrisch betriebenen Fahrzeugs; Figur 2 eine Teilschnittdarstellung entlang einer Schnittebene yz aus der Figur 1 ;

Figur 3 eine vergrößerte Schnittdarstellung einer Schraubstelle aus der Figur 2 bei normalem Fährbetrieb; und

Figur 4 eine Ansicht entsprechend der Figur 3 bei einem Seitencrashfall; sowie

Figuren 5 und 6 jeweils Ansichten weiterer Ausführungsbeispiele.

In der Figur 1 ist die 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 zwischen einem vorderen Querträger und einem hinteren Querträger, die in den Figuren nicht gezeigt sind.

Wie aus der Figur 1 hervorgeht, ist die Traktionsbatterie 9 in der Fahrzeughochrichtung z betrachtet in etwa auf gleicher Höhe wie die Schweller 1 positioniert. Die Traktionsbatterie 9 weist in der Figur 2 ein Batteriegehäuse 13 auf, und zwar mit einer Gehäuse-Seitenwand 16, einer Deckwand 15 sowie einer Bodenwand 17. Die Gehäuse-Seitenwand 16 ist mit einem seitlich abragenden Gehäuseflansch 19 ausgebildet, der den Schweller 1 untergreift und mit einem Blechprofilteil 22 des Schwellers 1 in einer Schraubverbindung 21 ist. In der Figur 2 ist lediglich eine Hälfte der Karosseriestruktur bis zur Fahrzeugmittelebene E gezeigt. Die nicht dargestellte andere Hälfte ist in etwa spiegelbildlich dazu ausgeführt. Bei einem später beschriebenen Seitencrashfall werden die Aufprallkräfte C (Figur 4) vom crashzugewandten Schweller 1 in einem Quer-Lastpfad, in dem die Traktionsbatterie 9 als bauteilsteifes Schubfeld eingebunden ist, in Richtung auf den crashabgewandten Schweller 1 weitergeleitet.

Anhand der Figur 3 ist nachfolgend die Schraubstelle 21 beschrieben: Demzufolge ist der Gehäuseflansch 19 von fahrzeugunten mittels eines in Fahrzeughochrichtung z ausgerichteten Schraubbolzens 25 verschraubt. Der Schraubbolzen 25 ist mit Lochspiel durch einen

Gehäuseflansch-Durchführungskanal 27 und durch ein Blechprofilteil-Schraubloch geführt sowie mit einer Schweißmutter 31 verschraubt. Die Schweißmutter 31 ist in der Figur 3 auf der, dem Gehäuseflansch 19 abgewandten Seite des Blechprofilteils 22 aufgeschweißt. Von daher ist der Gehäuseflansch 19 zwischen einem Schraubkopf 33 des Schraubbolzens 25 und dem Blechprofilteil 22 festgespannt.

In der Figur 3 ist die Schweißmutter 31 mit einem Schaft 35 verlängert, der sich durch das Blechprofilteil-Schraubloch erstreckt und mit einem Überstand a die den Gehäuseflansch 19 zugewandte Seite des Blechprofilteils 22 überragt. Der Schraubkopf 33 des Schraubbolzens 25 ist in der Figur 3 gegen einen stirnseitigen Öffnungsrandbereich 37 des Gehäuseflansch- Durchführungskanals 27 verspannt. Zudem ist der Schweißmutter-Schaft 35 in der Figur 3 mit seiner, dem Bolzenkopf 33 des Schraubbolzens 25 zugewandten Stirnseite 39 um einen axialen Freigang Dz vom Bolzenkopf 33 des Schraubbolzens 25 beabstandet.

Wie aus der Figur 3 weiter hervorgeht, weist eine Innenwandung des Gehäuseflansch- Durchführungskanals 27 einen durchmessergroßen Kanalabschnitt 43 und einen

durchmesserkleinen Kanalabschnitt 45 auf, die an einer Ringschulter ineinander übergehen.

Der durchmesserkleine Kanalabschnitt 45 geht auf der, dem Schraubkopf 33 zugewandten Seite in den Öffnungsrandbereich 37 des Gehäuseflansch-Durchführungskanals 19 über, gegen den der Schraubkopf 33 des Schraubbolzens 25 verspannt ist.

Die Axiallänge b (Figur 4) des durchmesserkleinen Kanalabschnitts 45 ist kleiner bemessen als der axiale Freigang Dz zwischen der Schaft-Stirnseite 39 und dem Bolzenkopf 33 des

Schraubbolzens 25. Zudem sind in der Figur 3 der durchmesserkleine Kanalabschnitt 45 und der axiale Freigang Dz in radialer Flucht (dh. in der Fahrzeugquerrichtung y) zueinander angeordnet.

Nachfolgend wird der Crashverlauf bei einem Seitencrashfall beschrieben, bei dem die

Traktionsbatterie 9 in einer Crashrichtung C (Figur 4) innerhalb des Montageraums 12 in Fahrzeugquerrichtung y verlagert wird: Demnach stößt der durchmessergroße Kanalabschnitt 43 des Gehäuseflansch-Durchführungskanals 27 gegen den Außenumfang des Schweißmutter- Schafts 35, während der durchmesserkleine Kanalabschnitt 45 in den axialen Freigang Dz zwischen der Schaft-Stirnseite 39 und dem Bolzenkopf 33 einfährt. Der durchmesserkleine Kanalabschnitt 45 ist in der Figur 3 um einen Radialversatz Är gegenüber dem durchmessergroßen Kanalabschnitt 43 nach radial innen versetzt. Der

Radialversatz Är ist dabei kleiner bemessen als eine Wandstärke des Schweißmutter-Schafts 35. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass im Crashfall (Figur 4) der durchmesserkleine Kanalabschnitt 45 außer Anlage mit dem Bolzenschaft 49 des Schraubbolzens 25 bleibt. Mittels der obigen Bauteil-Geometrie an der Schraubstelle 21 ergibt sich der in der Figur 4 angedeutete Crashlastpfad L, bei dem die Crashlast vom Batteriegehäuse 13 über dessen Gehäuseflansch 19 in den Schweißmutter-Schaft 35 eingeleitet wird und von dort über den Öffnungsrand (das heißt Beschnittkante) 51 in das Blechprofiteil 22 der Karosserie weitergeleitet wird. Der

Bolzenschaft 49 des Schraubbolzens 25 kommt somit weder mit der Beschnittkante 51 des Blechprofilteils 22 noch mit der Innenwand des Gehäuseflansch-Durchführungskanals 27 unmittelbar in Kontakt, wodurch eine auf den Schraubbolzen 25 wirkende Scherbelastung quer zur Schraubrichtung S reduziert ist.

Wie aus den Figuren 3 und 4 weiter hervorgeht, geht der Außenumfang des Schweißmutter- Schafts 35 an einer umlaufenden Außenecke 53 in die Schaft-Stirnseite 39 über. Analog dazu ist in der Figur 3 zwischen dem durchmessergroßen Kanalabschnitt 43 und einer Ringfläche 55 eine umlaufende Innenecke 57 aufgespannt, die eine Negativform der Schaft-Außenecke 53 bildet. Im Crashfall (Figur 4) umgreift die Gehäuseflansch-Innenecke 57 die Schaft-Außenecke 53 formschlüssig.

In der Figur 5 ist in einer Ansicht entsprechend der Figur 3 eine Schraubstelle 21 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt, deren Geometrie im Wesentlichen baugleich mit dem vorangegangenen ersten Ausführungsbeispiel ist. Im Unterschied zur Figur 3 oder 4 ist in der Figur 5 die Ringfläche 55 der Ringschulter über einen freien Axial-Abstand d von der Schaft- Stirnseite 49 beabstandet.

In der Figur 6 ist eine Schraubverbindung 21 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt. Demzufolge ist in der Figur 6 der Gehäuseflansch 19 unter Zwischenlage einer Spannhülse 59 gegen das Blechprofilteil 22 verspannt, die rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Die Spannhülse 59 ist mit einer Abstützbasis auf dem Gehäuseflansch 19 abgestützt. Die Abstützbasis besteht in der Figur 6 aus einem hohlzylindrischen fahrzeugunteren

Hülsenabschnitt 61 , der an einer Übergangskante 63 in einen radial nach außen ragenden umlaufenden Randflansch 65 übergeht. Durch die Spannhülse 59 ist der Schraubbolzen 25 geführt. Der hohlzylindrische Hülsenabschnitt 61 ist in der Figur 6 in Anlage mit dem

durchmessergroßen Kanalabschnitt 43 des Gehäuseflansch-Durchführungskanals 27, während die Übergangskante 63 und der radial nach außen abragende Stützflansch 65 auf den, dem Blechprofilteil 22 zugewandten Öffnungsrandbereich 67 des Gehäuseflansch- Durchführungskanals 27 abgestützt ist. Zudem weist die Spannhülse 59 mit einem

fahrzeugoberen Hülsenabschnitt 60 am Öffnungsrandbereich des Blechprofilteil-Schraubloches abgestützt.

Nachfolgend wird der Crashverlauf bei einem Seitencrashfall beschrieben, bei dem die

Traktionsbatterie 9 in einer Crashrichtung C (Figur 6) innerhalb des Montageraums 12 in Fahrzeugquerrichtung y verlagert wird: Demnach stößt der der fahrzeugobere Hülsenabschnitt 60 der Spannhülse 59 an den Außenumfang des Schweißmutter-Schafts 35, während fahrzeuguntere Hülsenabschnitt 61 der Spannhülse 59 in den axialen Freigang Dz zwischen der Schaft-Stirnseite 39 und dem Bolzenkopf 33 einfährt, ohne den Bolzenschaft 49 des

Schraubbolzens 25 zu berühren.

Bezugszeichenliste

Schweller

A-Säule

C-Säule

Seitentüröffnung

Traktionsbatterie

Bodenblechteil

Montageraum

Batteriegehäuse

Gehäuse-Seitenwand

Deckwand

Bodenwand

Gehäuseflansch

Schraubverbindung

Blechprofilteil

Schraubbolzen

Gehäuseflansch-Durchführungskanal

Schweißmutter

Schraubkopf

Schweißmutter-Schaft

Öffnungsrandbereich

Schaft-Stirnseite

durchmessergroßer Kanalabschnitt

durchmesserkleiner Kanalabschnitt

Bolzenschaft

Beschnittkante 53 Außenecke

55 Ringfläche

57 Innenecke

59 Spannhülse

60 fahrzeugoberer Hülsenabschnitt

61 fahrzeugunterer Hülsenabschnitt

63 Übergangskante

65 Stützflansch

67 Öffnungsrandbereich

E Fahrzeugmittellängsebene

S Schraubrichtung

L Lastpfad

a Überstand

b Axiallänge

d freien Axial-Abstand

Dz axialer Freigang

DG Radialversatz