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