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Title:
CRASH-ENERGY-ABSORBING ASSEMBLY FOR AN ELECTRICALLY DRIVEN MOTOR VEHICLE, AND DEFORMATION ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/022703
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a crash-energy-absorbing assembly (100) for an electrically driven motor vehicle, comprising: - a traction battery (120) disposed in the region of the body floor (110); - a side sill (130) disposed laterally next to the traction battery (120); and - a deformation element (140), which is disposed in a free space (S) between the traction battery (120) and the side sill (130) and, in the event of a side impact, absorbs the acting impact energy (F) while being supported on the traction battery (120); wherein the deformation element (140) is in the form of a plastics component having a main body formed from particle foam and having a continuous fiber reinforcement (143) applied to the main body. The invention also relates to a correspondingly designed deformation element (140).

Inventors:
RAUSCH JULIUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/067464
Publication Date:
February 01, 2024
Filing Date:
June 27, 2023
Export Citation:
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Assignee:
AUDI AG (DE)
International Classes:
B60K1/04
Foreign References:
EP2404788A12012-01-11
DE102010050826A12012-05-10
DE102019131916A12021-05-27
DE102011120960A12013-04-25
DE102010034367A1
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE: Crashenergieabsorbierende Anordnung (100) für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, umfassend:

- eine im Bereich des Karosseriebodens (110) angeordnete Traktionsbatterie (120);

- einen seitlich neben der Traktionsbatterie (120) angeordneten Seitenschweller (130); und

- ein Deformationselement (140), das in einem Freiraum (S) zwischen der Traktionsbatterie (120) und dem Seitenschweller (130) angeordnet ist und bei einem seitlichen Aufprall die einwirkende Aufprallenergie (F) aufnimmt und sich dabei an der Traktionsbatterie (120) abstützt, wobei das Deformationselement (140) als Kunststoffbauteil ausgeführt ist, mit einem aus Partikelschaum gebildeten Grundkörper (141 ) und einer auf den Grundkörper (141 ) aufgebrachten Endlosfaserverstärkung (143). Crashenergieabsorbierende Anordnung (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationselement (140) einen mit unterschiedlichen Dichten ausgebildeten Grundkörper (141 ) aufweist. Crashenergieabsorbierende Anordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationselement (140) einen variablen Querschnitt aufweist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass das Deformationselement (140) nur stellen- oder abschnittsweise den Freiraum (S) zwischen der Traktionsbatterie (120) und dem Seitenschweller (130) ausfüllt. Crashenergieabsorbierende Anordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationselement (140) aus mehreren miteinander verbundenen Segmenten (140a, 140b, 140c) aufgebaut ist. Crashenergieabsorbierende Anordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Traktionsbatterie (120) auf ihrer dem Seitenschweller (130) zugewandeten Seite ein Hohlkammerprofil (122) aufweist, an dem sich das Deformationselement (140) abstützt. Crashenergieabsorbierende Anordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationselement (140) an der Traktionsbatterie (120) befestigt ist. Deformationselement (140), insbesondere zur Verwendung in einer crashenergieabsorbierenden Anordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend einen aus Partikelschaum gebildeten Grundkörper (141 ) und eine auf den Grundkörper (141 ) aufgebrachte Endlosfaserverstärkung (143). Deformationselement (140) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Endlosfaserverstärkung (143) auf der Außenseite (145) und/oder auf der Innenseite (144) angeordnet ist. Deformationselement (140) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (141) eine von der Außenseite (145) nach innen weisende Einformung (142) aufweist, innerhalb der die Endlosfaserverstärkung (143) angeordnet ist. Deformationselement (140) nach Anspruch 7, 8 oder 9, aufweisend einen rechteckigen Querschnitt oder einen trapezförmigen Querschnitt, wobei die größere Grundseite des trapezförmigen Querschnitts die Innenseite (144) und die kleinere Grundseite die Außenseite (145) bildet.

Description:
Crashenergieabsorbierende Anordnung für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug und Deformationselement

BESCHREIBUNG:

Die Erfindung betrifft eine crashenergieabsorbierende Anordnung für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, die eine im Bereich des Karosseriebodens angeordneten Traktionsbatterie umfasst. Die Erfindung betrifft ferner ein Deformationselement.

Ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, wie insbesondere ein Elektrokraftfahrzeug oder Hybridelektrokraftfahrzeug, weist einen elektromotorischen Fahrantrieb auf. Zur Speicherung von elektrischer Energie für einen solchen elektromotorischen Fahrantrieb kann eine sogenannte Fahr- bzw. Traktionsbatterie vorgesehen sein, die vorteilhaft im Bereich des Karosseriebodens angeordnet sein kann. Eine im Bereich des Karosseriebodens angeordnete Traktionsbatterie muss bei einem Seitenaufprall des Kraftfahrzeugs, insbesondere bei einem seitlichen Aufprall gegen einen Pfahl oder dergleichen, vor einwirkender Aufprallenergie geschützt werden. Hierfür eignen sich sogenannte Crash- bzw.

Deformationselemente, die einerseits eine physikalische Barriere darstellen und andererseits durch Verformung Crash- bzw. Aufprallenergie abbauen.

Die DE 102010 034 367 A1 beschreibt eine crashenergieabsorbierende Anordnung für ein Kraftfahrzeug mit Hybridantrieb oder Elektroantrieb, mit wenigstens einem in einem Freiraum zwischen wenigstens einer Traktionsbatterie und einer Karosserie-Außenhaut angeordneten Deformationselement. Das Deformationselement nimmt bei einem Aufprall Aufprallenergie auf und stützt sich großflächig an der der Traktionsbatterie ab. Das Deformationselement kann aus einem Schaummaterial, insbesondere einem Metall- oder Kunststoffschaum, gebildet sein.

Mit der Erfindung soll für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug eine crashenergieabsorbierende Anordnung mit einer Traktionsbatterie angegeben werden, die ohne deutliches Mehrgewicht einen guten seitlichen Aufprallschutz bietet.

Die Aufgabe wird gelöst durch die erfindungsgemäße Anordnung des Patentanspruchs 1 . Mit dem nebengeordneten Patentanspruch erstreckt sich die Erfindung auch auf ein Deformationselement, das insbesondere zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Anordnung vorgesehen und entsprechend ausgebildet ist. Zusätzliche Merkmale der Erfindung ergeben sich ausdrücklich analog für beide Erfindungsgegenstände aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Erfindungsbeschreibung (dies schließt ausdrücklich auch optional und beispielhaft beschriebene Merkmale ein) und den Figuren.

Die erfindungsgemäße crashenergieabsorbierende Anordnung für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug umfasst zumindest folgende Komponenten:

- eine im Bereich des Karosseriebodens (der Fahrzeugkarosserie des Kraftfahrzeugs) angeordnete Traktionsbatterie;

- einen seitlich, d. h. in Fahrzeugquerrichtung, neben der Traktionsbatterie angeordneten bzw. verbauten Seitenschweller; und

- wenigstens ein in einem Freiraum zwischen der Traktionsbatterie und dem Seitenschweller angeordnetes Crash- bzw. Deformationselement, welches bei einem seitlichen Aufprall die einwirkende Aufprallenergie aufnimmt und sich dabei an der Traktionsbatterie abstützt, insbesondere derart, dass ein mittelbarer Kraftfluss vom Seitenschweller über das Deformationselement zur Traktionsbatterie bzw. zum Batteriegehäuse der Traktionsbatterie stattfindet, wobei das Deformationselement als Kunststoffbauteil ausgeführt ist, mit einem aus Partikelschaum gebildeten Grundkörper und einer auf den Grundkörper aufgebrachten, insbesondere flächig aufgebrachten, Endlosfaserverstärkung.

Bevorzugt ist eine im Wesentlichen spiegelsymmetrische Anordnung vorgesehen, bei der die Traktionsbatterie zwischen einem linken Seitenschweller und einem rechten Seitenschweller angeordnet ist, wobei in einem jeweiligen Freiraum zwischen der Traktionsbatterie und dem rechten bzw. linken Seitenschweller jeweils wenigstens ein solches Deformationselement angeordnet ist. Die nachfolgenden Erläuterungen gelten entsprechend.

Als Seitenschweller wird der seitliche untere Karosseriebereich eines Kraftfahrzeugs bezeichnet, der sich zwischen einem vorderen Radkasten und einem hinteren Radkasten erstreckt. Ein solcher Seitenschweller ist zumeist als eine mehrere Bauteile umfassende Baugruppe (Schwellerbaugruppe) ausgebildet. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist der Seitenschweller beabstandet zur Traktionsbatterie angeordnet, sodass sich zwischen dem Seitenschweller und der Traktionsbatterie ein Leer- bzw. Freiraum befindet, in dem das wenigstens eine Deformationselement angeordnet ist. Der Freiraum kann eine Breite (in Fahrzeugquerrichtung) von 200 mm bis 300 mm aufweisen.

Das erfindungsgemäß vorgesehene Deformationselement ist als Kunststoff baute il ausgeführt, womit gemeint ist, dass dieses im Wesentlichen aus Kunststoff, insbesondere aus thermoplastischem Kunststoff, gebildet ist. Der aus Partikelschaum gebildete Grundkörper ermöglicht bei vergleichsweise niedrigem Gewicht eine hohe Crashenergieabsorption, welche durch die aufgebrachte Endlosfaserverstärkung zusätzlich erhöht wird, wobei die aufgebrachte Endlosfaserverstärkung auch eine Lastverteilung begünstigt und insbesondere Reißer im Grundkörper verhindert. Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht durch eine synergetische Zusammenwirkung der Komponenten einen sehr guten Schutz der Traktionsbatterie ohne nennenswertes Fahrzeugmehrgewicht. Unter Partikelschaum wird insbesondere ein aus thermoplastischen Schaumperlen gebildetes Schaummaterial verstanden. Der Partikelschaum bzw. die Schaumperlen sind bevorzugt aus Polypropylen (PP), Polyethylenterephthalat (PET) oder Polyamid (PA) gebildet. Der Partikelschaum kann eine Dichte von 30 g/dm 3 bis 500 g/dm 3 aufweisen. Bevorzugt bildet der aus Partikelschaum gefertigte Grundkörper den größten Bestandteil des Deformationselements und kann daher auch als Volumenkörper bezeichnet werden.

Unter einer Endlosfaserverstärkung wird insbesondere eine wenigstens einlagige Schicht aus endlosen Verstärkungsfasern und einer Kunststoffmatrix, in der die Verstärkungsfasern eingebettet sind, verstanden, die auf den Grundkörper aufgebracht und insbesondere mit der Oberfläche des Grundkörpers stoffschlüssig verbunden ist. Bei den Verstärkungsfasern handelt es sich insbesondere um Kohlenstoff- und/oder Glasfasern, die als sogenannte Endlosfasern ausgebildet sind. Bei der Kunststoffmatrix handelt es sich bevorzugt um eine thermoplastische Kunststoffmatrix, bspw. Polypropylen (PP) oder Polyamid (PA), wobei die Kunststoffmatrix insbesondere kompatibel zum Kunststoffmaterial des Grundkörpers ist oder mit dem Kunststoffmaterial des Grundkörpers identisch ist. Bevorzugt ist die Endlosfaserverstärkung nur lokal bzw. bereichsweise auf den Grundkörper aufgebracht, wobei vorgesehen sein kann, dass die Endlosfaserverstärkung in nur einem Bereich oder auch in mehreren Bereichen aufgebracht bzw. vorhanden ist. D. h., die Endlosfaserverstärkung kann also einen einzelnen Bereich bzw. eine einzelne Zone oder mehrere Bereiche bzw. Zonen umfassen bzw. abdecken, die sich sowohl in ihrer Flächengröße als auch in ihrer Dicke bzw. Wanddicke, insbesondere durch eine unterschiedliche Anzahl an Lagen, voneinander unterscheiden können. Dies ermöglicht eine gezielte Anpassung der mechanischen Eigenschaften des Deformationselements an die Crashanforderungen. Die Endlosfaserverstärkung kann eine homogene oder variable Dicke bzw. Wanddicke von 0,5 mm bis 4,0 mm aufweisen. Im Falle einer aus mehrere Lagen (insbesondere UD-Tape-Lagen; s. u.) gebildeten Endlosfaserverstärkung kann vorgesehen sein, dass die einzelnen Lagen unterschiedliche Dicken und/oder unterschiedliche Flächengrößen bzw. Streifenlängen aufweisen.

Die Endlosfaserverstärkung ist bevorzugt aus Verbundhalbzeug, insbesondere aus streifenartigen Zuschnitten (sogenanntes Tape, insbesondere UD-Tape) eines vorimprägnierten bzw. vorkonsolidierten Faserhalbzeugs gebildet. Die streifenartigen bzw. streifenförmigen Zuschnitte können eine Breite von 30 mm bis 200 mm aufweisen. Bevorzugt werden mehrere solcher streifenartiger Zuschnitte laminatartig übereinander angeordnet. Die Endlosfaserverstärkung kann auch aus Organoblech gebildet sein. Bevorzugt ist die Endlosfaserverstärkung stoffschlüssig mit dem Grundkörper verbunden. Das Fügen erfolgt bevorzugt derart, dass das vorbereitete Verbundhalbzeug und/oder der vorgefertigten Grundkörper aus Partikelschaum zumindest lokal erwärmt wird (bspw. mittels Heißluft, Laser, IR-Heizung oder Kontaktheizung) und dass dann das Verbundhalbzeug unter Druckeinwirkung auf den Grundkörper aufgebracht wird. Dies erfolgt insbesondere ohne Klebstoff, sodass die Verbindung zwischen dem Grundkörper und der Endlosfaserverstärkung insbesondere klebstofffrei ausgeführt ist.

Die Endlosfaserverstärkung kann auf der Innenseite und/oder auf der Außenseite des Deformationselements angeordnet bzw. auf den Grundkörper aufgebracht sein. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Endlosfaserverstärkung nur auf der Innenseite und/oder Außenseite angeordnet bzw. aufgebracht ist. Die Innenseite ist die der Traktionsbatterie zugewandte Seitenfläche (innere Seitenfläche) des Deformationselements bzw. des Grundkörpers. Die Außenseite ist die dem Seitenschweller zugewandte Seitenfläche (äußere Seitenfläche) des Deformationselements bzw. des Grundkörpers. Die Endlosfaserverstärkung kann zumindest abschnittsweise gegenüberliegend auf beiden Seiten, d. h. auf der Innenseite und auf der Außenseite, aufgebracht sein, sodass quasi eine Sandwichstruktur gebildet ist, bei der der Grundkörper aus Partikelschaum den Sandwichkern bildet. Der Grundkörper kann wenigstens eine von der Außenseite einwärts gerichtete bzw. nach innen (d. h. in Richtung der Innenseite) weisende Einformung oder dergleichen aufweisen, innerhalb der die Endlosfaserverstärkung, zumindest ein Bereich bzw. eine Zone der Endlosfaserverstärkung, angeordnet ist. D. h. die Endlosfaserverstärkung ist innerhalb der Einformung auf den Grundkörper aufgebracht. Die Endlosfaserverstärkung kann zusätzlich auch in anderen Bereichen angeordnet sein, bspw. auf der Innenseite. Der aus Partikelschaum gebildete Grundkörper überragt somit nach außen bzw. in Richtung des Seitenschwellers die in der Einformung angeordnete Endlosfaserverstärkung, was im Falle eines Aufpralls die frühe Aufnahme bzw. Absorption von Crashkräften mit geringem Kraftniveau ermöglicht.

Das Deformationselement weist bevorzugt einen rechteckigen oder trapezförmigen Querschnitt auf (womit der Querschnitt senkrecht zur Längsachse bzw. Fahrzeuglängsrichtung gemeint ist). Da der Querschnitt des Deformationselements im Wesentlichen durch den Querschnitt des aus Partikelschaum gebildeten Grundkörpers bestimmt wird, weist auch der Grundkörper bevorzugt einen rechteckigen oder trapezförmigen Querschnitt auf. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Innenseite (s. o.) des Deformationselements bzw. Grundkörpers gleich groß ist oder sogar größer ist als die Außenseite. Mit anderen Worten: die Innenseite des Deformationselements bzw. Grundkörpers ist mindestens gleich groß wie Außenseite.

Das Deformationselement kann einen mit unterschiedlichen Dichten ausgebildeten Grundkörper aufweisen. Damit ist insbesondere gemeint, dass der Grundkörper wenigstens zwei, bevorzugt wenigstens drei, bezüglich der Längsachse bzw. Fahrzeuglängsrichtung hintereinanderliegende Abschnitte aufweist, die sich in ihrer Dichte bzw. Schaumdichte voneinander unterscheiden. Dies ermöglicht eine gewichtsoptimierte Anpassung der mechanischen Eigenschaften des Deformationselements an die Crashanforderungen, wobei Abschnitte mit einer geringen Dichte besonders leicht sind und Abschnitte mit einer hohen Dichte besonders steif sind und daher auch ein höheres Crashenergieabsorptionsvermögen aufweisen. Der Grundkörper kann mit abschnittsweise unterschiedlichen Dichten einstückig ausgebildet sein. Ferner kann der Grundkörper aus mehreren (d. h. wenigstens zwei) separat gefertigten und sich in ihrer Dichte unterscheidenden Abschnitten zusammengesetzt sein. Die Abschnitte können miteinander verklebt oder mittels angeformter Formschlusselemente miteinander verbunden sein.

Das Deformationselement kann so ausgebildet sein, dass dieses, insbesondere in Fahrzeugquerrichtung, den Freiraum zwischen der Traktionsbatterie und dem Seitenschweller vollständig ausfüllt, insbesondere derart, dass dieses mit seiner Innenseite an der Traktionsbatterie und mit seiner Außenseite am Seitenschweller anliegt. Im Falle eines Aufpralls ist das Deformationselement dann sofort wirksam und stellt einen Kraftfluss vom Seitenschweller zur Traktionsbatterie her. Das Deformationselement kann auch so ausgebildet sein, dass dieses in Fahrzeugquerrichtung den Freiraum zwischen der Traktionsbatterie und dem Seitenschweller nur teilweise ausfüllt, insbesondere derart, dass dieses mit seiner Innenseite an der Traktionsbatterie anliegt und zwischen seiner Außenseite und dem Seitenschweller noch eine Lücke bzw. Beabstandung vorhanden ist. Im Falle eines Aufpralls ist das Deformationselement dann zeitversetzt wirksam.

Das Deformationselement bzw. dessen Grundkörper kann einen einheitlichen, d. h. sich entlang der Längsachse bzw. in Fahrzeuglängsrichtung nicht verändernden Querschnitt, bspw. einen rechteckigen oder trapezförmigen Querschnitt (s. o.), aufweisen (womit der Querschnitt senkrecht zur Längsachse bzw. Fahrzeuglängsrichtung gemeint ist). Das Deformationselement bzw. dessen Grundkörper kann auch einen veränderlichen bzw. variablen Querschnitt aufweisen. Damit ist gemeint, dass das Deformationselement bzw. dessen Grundkörper entlang seiner Längsachse bzw. in Fahrzeuglängsrichtung mit unterschiedlichen Querschnitten bzw. einem sich verändernden Querschnitt ausgebildet ist. Damit ist insbesondere gemeint, dass das Deformationselement bzw. dessen Grundkörper entlang seiner Längsachse bzw. in Fahrzeuglängsrichtung eine veränderliche bzw. variable Breite (d. h. Ausdehnung in Fahrzeugquerrichtung) aufweist. Insbesondere im Falle eines veränderlichen bzw. variablen Querschnitts ist vorgesehen, dass das Deformationselement, insbesondere in Fahrzeugquerrichtung, den Freiraum zwischen der Traktionsbatterie und dem Seitenschweller nur stellen- oder abschnittsweise (d. h. an wenigstens einer Stelle bzw. innerhalb wenigstens eines Abschnitts) ausfüllt, vorzugsweise derart, dass dieses an einer betreffenden Stelle bzw. in einem betreffenden Abschnitt mit seiner Innenseite an der Traktionsbatterie und mit seiner Außenseite am Seitenschweller anliegt und ansonsten, insbesondere in Fahrzeugquerrichtung, den Freiraum zwischen der Traktionsbatterie und dem Seitenschweller nur teilweise ausfüllt (s. o.).

Das Deformationselement kann aus mehreren, d. h. wenigstens zwei und insbesondere wenigstens drei, miteinander verbundenen Segmenten aufgebaut bzw. zusammengesetzt sein. Die Segmente sind insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung hintereinanderliegend angeordnet, wobei die jeweils benachbarten Segmente miteinander verbunden sind. Bevorzugt weist jedes Segment einen aus Partikelschaum gebildeten Grundkörper auf. Bevorzugt weist wenigstens eines der Segmente eine Endlosfaserverstärkung auf, wobei auch mehrere, sich hinsichtlich ihrer Endlosfaserverstärkung voneinander unterscheidende Segmente vorgesehen sein können. Analog zu den vorausgehenden Erläuterungen können die Segmente bzw. deren Grundkörper unterschiedliche Dichten bzw. Schaumdichten, Querschnitte oder auch variable bzw. veränderliche Querschnitte aufweisen. Der segmentierte Aufbau ermöglicht auf einfache Weise eine gewichtsoptimierte Anpassung des Deformationselements an lokale Crashanforderungen. Die Segmente können miteinander verklebt oder mittels angeformter Formschlusselemente miteinander verbunden sein. Grundsätzlich kann das Deformationselement (in Fahrzeuglängsrichtung) eine Länge von 1500 mm bis 2000 mm aufweisen. Ein Segment weist bevorzugt eine minimale Länge von 400 mm auf und weist insbesondere eine Länge von 400 mm bis 1000 mm auf.

Die Traktionsbatterie kann auf ihrer dem Seitenschweller zugewandeten Seite ein insbesondere zum Batteriegehäuse bzw. Gehäuserahmen gehörendes oder am Batteriegehäuse befestigtes Hohlkammerprofil, vorzugsweise ein metallisches Hohlkammerprofil, insbesondere ein Aluminium-Hohlkammerprofil, aufweisen, an dem sich das Deformationselement (bei einem seitlichen Aufprall) abstützt und/oder an dem das Deformationselement anliegt sowie gegebenenfalls auch befestigt ist (s. u.). Bei dem Hohlkammerprofil handelt es sich insbesondere um ein Mehrkammer-Hohlprofil. Das Hohlkammerprofil kann bei vergleichsweise geringem Gewicht und hoher Steifigkeit ein zusätzliches Verformungsvolumen für die Crashenergieabsorption bereitstellen.

Bevorzugt ist das Deformationselement an der Traktionsbatterie befestigt. Die Befestigung kann mittels Verschraubung oder dergleichen erfolgen, wobei bevorzugt eine Verschraubung an wenigstens zwei Verbindungspunkten vorgesehen ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Deformationselement zusammen mit der Traktionsbatterie eine Baueinheit bildet, die vorgefertigt und dann in das Kraftfahrzeug eingebaut werden kann. Das Deformationselement kann zusätzlich oder alternativ auch am Karosserieboden des Kraftfahrzeugs befestigt werden, insbesondere mittels Verschraubung. Das Deformationselement kann integrierte Verschraubungselemente aufweisen, die insbesondere als in den Grundkörper und/oder in die Endlosfaserverstärkung eingebettete metallische Inserts ausgeführt sind.

Das erfindungsgemäße Crash- bzw. Deformationselement weist einen aus Partikelschaum gebildeten Grundkörper und wenigstens eine auf den Grundkörper aufgebrachte, insbesondere flächig aufgebrachte, Endlosfaserverstärkung auf. Bevorzugt handelt es sich um einen länglichen Grundkörper, der entlang einer Längsachse eine axiale Längserstreckung aufweist, wobei selbiges für das Deformationselement gilt.

Das Deformationselement kann einen rechteckigen oder einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen, wobei selbiges für den Grundkörper gilt (s. o.). Bezüglich eines trapezförmigen Querschnitts ist bevorzugt vorgesehen, dass die größere Grundseite die der Traktionsbatterie zuzuwendende Innenseite des Deformationselements bildet und die kleinere Grundseite die dem Seitenschweller zuzuwendende Außenseite des Deformationselements bildet. Im Falle eines Aufpralls wird das Deformationselement mit zunehmender Verformung (in Fahrzeugquerrichtung) sukzessive steifer.

Die Erfindung wird nachfolgend in nicht einschränkender Weise anhand der schematischen Figuren näher erläutert. Die in den Figuren gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale können, auch unabhängig von bestimmten Merkmalskombinationen, allgemeine Merkmale der Erfindung sein und die Erfindung entsprechend weiterbilden. Außerdem können Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele zu weiteren Ausführungsbeispielen kombiniert werden.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße crashenergieabsorbierende Anordnung mit einem Deformationselement.

Fig. 2 zeigt mögliche Querschnitte des Deformationselements.

Fig. 3 zeigt in einer Draufsicht ein Ausführungsbeispiel des Deformationselements.

Fig. 4 zeigt in einer Draufsicht (analog zur Fig. 3) ein weiteres Ausführungsbeispiel des Deformationselements.

Die in Fig. 1 gezeigte crashenergieabsorbierende Anordnung 100 für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug umfasst eine Traktionsbatterie 120 (mit darin befindlichen Batteriemodulen), die im Bereich des Karosseriebodens 110 angeordnet ist, einen seitlich bzw. in Fahrzeugquerrichtung y seitlich neben der Traktionsbatterie 120 angeordneten Seitenschweller 130 und ein Deformationselement 140, welches in einem Freiraum S zwischen der Traktionsbatterie 120 und dem Seitenschweller 130 angeordnet ist. Der Freiraum S erstreckt sich in Fahrzeugslängsrichtung x (siehe Fig. 3 und Fig. 4) kanalähnlich zwischen der Traktionsbatterie 120 und dem Seitenschweller 130. Das Deformationselement 140 kann sich in Fahrzeugslängsrichtung x über die gesamte Länge der Traktionsbatterie 120 erstrecken oder nur über eine Teillänge. Das Deformationselement 140 kann hinsichtlich seines Querschnitts exakt an den Freiraum S angepasst sein.

Bei einem seitlichen Aufprall nimmt das Deformationselement 140 die einwirkende Aufprallenergie F auf und stützt sich dabei an der Traktionsbatterie 120 bzw. deren Batteriegehäuse 121 ab. Das Batteriegehäuse 121 weist ein seitliches Hohlkammerprofil 122 auf, an dem sich das Deformationselement 140 abstützen kann. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Deformationselement 140 in Fahrzeugquerrichtung y den Freiraum S vollständig ausfüllt und mit seiner Innenseite 144 (siehe Fig. 2) an der Traktionsbatterie 120 anliegt und mit seiner Außenseite 145 am Seitenschweller 130 anliegt.

Das Deformationselement 140 ist als Kunststoffbauteil ausgeführt und weist einen aus Partikelschaum gebildeten Grundkörper 141 sowie eine auf den Grundkörper 141 flächig aufgebrachte Endlosfaserverstärkung 143 auf, wie in Fig. 2 gezeigt. Die Endlosfaserverstärkung 143 ist bevorzugt sowohl auf der zur Traktionsbatterie 120 weisenden Innenseite 144 als auch auf der zum Seitenschweller 130 weisenden Außenseite 145 aufgebracht. Fig. 2 zeigt außerdem verschiedene Querschnittsformen des Deformationselements 140 bzw. dessen Grundkörpers 141 , wobei auch andere Querschnittsformen möglich sind. Fig. 2a zeigt einen rechteckigen Querschnitt und Fig. 2b zeigt einen trapezförmigen Querschnitt, dessen größere Grundseite die Innenseite 144 bildet.

Fig. 2c veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Grundkörper 141 eine von der Außenseite 145 nach innen (d. h. in Richtung der Innenseite 144) weisende Einformung 142 in Gestalt einer Vertiefung oder dergleichen aufweist. Die Außenseite 145 wird somit durch zwei streifenartige Teilflächen gebildet, die sich entlang der Einformung 142 oberhalb und unterhalb erstrecken. Die Endlosfaserverstärkung 143 ist auf der Innenseite 144 und innerhalb der Vertiefung 142 angeordnet bzw. auf den Grundkörper 141 aufgebracht. Anstelle der gezeigten Einformung 142 kann gleichwirkend auch ein gegenüber der Außenseite 145 zurückversetzter Absatz oder eine Stufe oder dergleichen vorgesehen sein, auf dem die Endlosfaserverstärkung 143 aufgebracht ist.

Bevorzugt ist die Endlosfaserverstärkung 143 nur bereichs- bzw. zonenweise auf die jeweilige Fläche des Grundkörpers 141 aufgebracht, wie in Fig. 3 und Fig. 4 veranschaulicht. Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Deformationselement 140 ferner aus mehreren miteinander verbundenen Segmenten 140a, 140b, 140c aufgebaut. Die Segmente 140a, 140b, 140c bzw. deren Grundkörper können unterschiedliche Dichten bzw. Schaumdichten, Querschnitte (bspw. wie in Fig. 2 gezeigt) und/oder Endlosfaserverstärkungen 143 aufweisen sowie auch ohne Endlosfaserverstärkung 143 ausgebildet sein. Die Segmente 140a, 140b, 140c sind mittels hinterschnittiger Nut-Feder-Verbindung oder dergleichen puzzelartig miteinander verbunden.

Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Deformationselement 140 entlang seiner Längsachse bzw. in Fahrzeuglängsrichtung x einen veränderlichen bzw. variablen Querschnitt auf, was sowohl die Querschnittsform als auch die Querschnittsgröße betreffen kann. Bevorzugt sind abrupte Querschnittsveränderungen jedoch nicht vorgesehen. Entlang der Längsachse bzw. in Fahrzeuglängsrichtung x können die Querschnitte in Fahrzeugquerrichtung y und/oder in Fahrzeughochrichtung z (siehe Fig. 1 ) variieren. Ferner kann der bei diesem Ausführungsbeispiel einstückig ausgebildete Grundkörper 141 unterschiedliche Dichten bzw. Schaumdichten aufweisen.

Die in Fig. 3 und Fig. 4 gezeigten Deformationselemente 140 sind entlang ihrer Längsachse bzw. in Fahrzeuglängsrichtung x im Wesentlichen gerade ausgebildet. Ein Deformationselement 140 kann allerdings auch ungerade, insbesondere gekrümmt oder wellig, ausgebildet sein.