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Title:
DAMPING ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/225126
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a damping element which is arranged between a battery/rechargeable battery system and a vehicle floor.

Inventors:
SCHULZE VOLKMAR (DE)
KURSCH VOLKER (DE)
TARELLO MAURIZIO (IT)
Application Number:
PCT/EP2020/062116
Publication Date:
November 12, 2020
Filing Date:
April 30, 2020
Export Citation:
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Assignee:
ADLER PELZER HOLDING GMBH (DE)
International Classes:
B32B5/24; B32B3/04; B32B5/02; B32B5/18; B60K1/04
Domestic Patent References:
WO2016146840A12016-09-22
Foreign References:
US20130153317A12013-06-20
DE102016207231A12017-11-02
Attorney, Agent or Firm:
DOMPATENT VON KREISLER SELTING WERNER - PARTNERSCHAFT VON PATENTANWÄLTEN UND RECHTSANWÄLTEN MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche: l. Dämpfungs-Element (4) für ein Batterie-/Akkusystem insbeson dere eines Elektrofahrzeugs, umfassend einen viskoelastischer, umman telter PUR-Schaumstoff (1) mit

(a) einer Dichte im Bereich von 20 bis 65 kg/m3,

(b) einem Verlustfaktor größer 0,2,

(c) der insbesondere die vom OEM spezifizierten Brennverhaltens- Anforderungen erfüllt,

(d) wobei der Schaumstoff (1) ganzflächig mit einem Vlies (2) um mantelt ist,

(e) das Vlies (2) auf der dem Schaumstoff (1) abgewandten Seite beschichtet ist,

(f) in der Ummantelungsnaht, dem Ummantelungsbug und/oder in der Ummantelungslippe Entlüftungsöffnungen (3) aufweist; und

(g) das Dämpfungselement (4) verpresst im Bereich von 25 bis 75% zwischen Batterie-/Akkusystem und Kraftfahrzeugboden eines Elektro- Fahrzeugs angeordnet ist.

2. Dämpfungs-Element (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass das den Schaumstoff (1) ummantelnde Vlies (2) eine Kupfer oder Aluminiumbeschichtung und gegebenenfalls eine Korrosionsschutz schicht aufweist.

3. Dämpfungs-Element (4) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die unverpresste Ausgangsdicke des Schaumstoffs (1) durch den Spalt zwischen dem Karosserieblech und dem Batterie- /Akkusystem bestimmt ist.

4. Dämpfungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die unverpresste Ausgangsdicke des Schaumstoffs im Bereich von 8 bis 30 mm, 10 bis 20 mm beträgt.

Description:
Dämpfungselement

Gegenstand der Erfindung ist ein Dämpfungselement, das zwischen Bat- terie-/Akkusystem und Kraftfahrzeugboden angeordnet ist.

Im Stand der Technik ist die DE 10 2016 207 231 Al bekannt. Diese offenbart eine Anordnung eines elektrischen Hochvolt-Energiespeicher an einem Kraftfahrzeug, bei welcher der Hochvolt-Energiespeicher im Bereich eines Unterbodens des Kraftfahrzeugs angeordnet und in Fahr zeughochrichtung nach unten zumindest teilweise durch ein Bodenele ment überdeckt ist, wobei in einem in Fahrzeughochrichtung zwischen dem Hochvolt-Energiespeicher und dem Bodenelement angeordneten Spalt wenigstens ein Lastverteilungselement angeordnet ist, über wel ches das Bodenelement an dem Hochvolt-Energiespeicher abstützbar ist.

Das Lastverteilungselement ist ein Deformationsschaum und/oder we nigstens ein Federelement, insbesondere eine Federschiene. Mit dieser Anordnung soll der Hochvolt-Energiespeicher gegen Kollision geschützt werden. Der Deformationsschaum ist insbesondere ein Metallschaum.

Weiterhin sind im Stand der Technik Batteriehüllen, beispielsweise aus metallbeschichtetem Schaumstoff, vorgeschlagen worden, die die Batte rie warmhalten sollen. Allerdings wird die Batterie im Betrieb nicht wirk- lieh warm, so dass die Hülle auch keine Wärme speichern kann. Allen falls kann diese der Kälteisolation dienen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gegenüber dem vorgenannten Stand der Technik ist somit die Bereitstellung eines (Schwingungs-) Dämpfungselementes, insbesondere für Elektro-Fahrzeuge, dass zwi schen Batterie-/Akkusystem und Kraftfahrzeugboden angeordnet ist, und die Masse des Batterie-/Akkusystem an den Kraftfahrzeugboden ankoppelt sowie die Blechschwingungen reduziert/dämpft. Bei Kraft fahrzeugen, in denen die Batterie-/das Akkusystem vertikal zur/gegen die Stirnwand (vorn oder hinten) angeordnet ist; findet ebenfalls das erfindungsgemäße Dämpfungselement Anwendung.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist in einer ersten Ausführungs form ein Dämpfungselement 4 für ein Batterie-/Akkusystem insbeson dere eines Elektrofahrzeugs, umfassend einen viskoelastischer PUR- Schaumstoff 1 mit

(a) einer Dichte im Bereich von 20 bis 65 kg/m 3 ,

(b) einem Verlustfaktor größer 0,2,

(c) der insbesondere die vom OEM spezifizierten Brennverhaltens- Anforderungen erfüllt,

(d) wobei der Schaumstoff 1 ganzflächig mit einem Vlies 2 umman telt ist,

(e) das Vlies 2 auf der dem Schaumstoff 1 abgewandten Seite be schichtet ist,

(f) in der Ummantelungsnaht, dem Ummantelungsbug und/oder in der Ummantelungslippe Entlüftungsöffnungen 3 aufweist; (g) und dieses Dämpfungselement 4 verpresst im Bereich von 25 bis 75% zwischen Batterie-/Akkusystem und Kraftfahrzeugboden eines Elektro-Fahrzeugs angeordnet ist.

Aus dem Stand der Technik sind keine Dämpfungselemente bekannt, die durch das Einbringen eines eingezwängten (komprimierten) Schaumstoffs 1 -der korrosionsgeschützt ummantelt ist- zwischen dem Karosserieblech und dem Batteriesystem eine Ankopplung der Batte riemasse an das Karosserieblech und damit eine Schwingungsbedämp fung des Bodenbleches bewirken.

Viskoelastisch im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet ein teilwei se elastisches, teilweise viskoses Materialverhalten. Der elastische An teil bewirkt grundsätzlich eine spontane, begrenzte reversible Verfor mung, während der viskose Anteil ein verzögertes (zeitabhängiges) Er holungsverhalten nach Druckverformung bewirkt; und somit der viskoelastische Schaumstoff 1 gute Dämpfungseigenschaften aufzeigt.

Die Ausgangsdicke des Schaumstoffs 1 wird durch den Spalt zwischen dem Karosserieblech und dem Batterie/Akkusystem bestimmt; die Schaumstoffausgangsdicke liegt im Bereich von 8 bis 30 mm, vorzugs weise bis 10 und 20 mm.

Das gegebenenfalls mit Kupfer oder Aluminium sowie gegebenenfalls mit einer Korrosionsschutzschicht insbesondere einseitig beschichtete Vlies ist vorwiegend ein Polyester- oder Polyamid-Spunbond-Vlies, das auch oder gleichzeitig zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung geeignet ist. Kern der vorliegenden Erfindung ist somit die Bereitstellung eines Dämpfungselementes 4, das die Masse des Batterie-/Akkusystem an den Fahrzeugboden ankoppelt, korrosionsfest ist und gegebenenfalls gleichzeitig elektromagnetische Strahlung abschirmt sowie die Blech schwingungen reduziert/dämpft.

Der Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass durch eben das Dämpfungselement 4 die Blechschwingungen reduziert und ge dämpft werden, und dadurch das Flächengewicht von handelsüblichen Antidröhn-Folien reduziert bzw. auf diese verzichtet und somit das Ge samtgewicht des Fahrzeuges reduziert werden kann.

Ein Maß für das Brennverhalten des Schaumstoffs 1 wird beispielsweise durch die Entflammbarkeit bestimmt. Die DIN 75200 wurde aus der amerikanischen Norm FMVSS 302 (Federal-Motor-Vehicle-Safety- Standard) entwickelt. Die Prüfverfahren sind praktisch identisch, in der DIN 75200 sind lediglich der Versuchsaufbau und die Durchführung der Brennprüfung sowie die Bestimmung der Brenngeschwindigkeit be schrieben, in der FMVSS 302 sind zusätzlich noch Beurteilungskriterien festgelegt. Die Normen wurden entwickelt, um das Brennverhalten von Werkstoffen für den Fahrzeuginnenraum zu prüfen.

Ausführungsbeispiel:

Ein Dämpfungselement, bestehend aus einem handelsüblichen viskoelastischen PUR-Schaumstoff 1 (Dichte 35 kg/m 3 , Verlustfaktor 0,4, Dicke 20mm, Entflammbarkeit nach FMVSS 302 erfüllend) wurde mit einem chemisch gebundenen Polyamid-Spunbond-Vlies (80 g/m 2 , Beschichtung : Kupfer + Korrosionsschutzschicht) ummantelt. Im Um mantelungsbug wurden Entlüftungsöffnungen 3 angeordnet. Dieses Dämpfungselement 4 wurde dann zwischen Kraftfahrzeugboden und Akkusystem eines Personenkraftfahrzeuges angeordnet. Der Verpress- grad des Schaumstoffs 1 betrug 40%.

In Fig. 2 ist die akustische Wirksamkeit bei Fahrt mit dem Personen kraftfahrzeug bei einer Geschwindigkeit von konstant 80 km/h darge stellt. Die Diagramme zeigen die auf der Fahrgastraumseite gemesse nen Beschleunigungspegel des Karosseriebleches bei einer Fahrt von konstant 80 km/h auf der Straße mit und ohne Dämpfungselement. In allen drei gemessenen Raumrichtungen wird hierbei eine signifikante Verbesserung / Pegelreduktion durch das Dämpfungselement bewirkt.