BESCHREIBUNG:

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug umfassend eine Karosserie mit zwei Karosserielängsträgern sowie wenigstens eine zwischen den Karosserie- längsträgern angeordneten Batterie mit einem Batteriegehäuse umfassend zwei Batteriegehäuselängsträger.

Teil- oder vollelektrisch fahrende Fahrzeuge weisen eine oder mehrere Bat- terien auf, die üblicherweise karosserieseitig unterhalb des Karosseriebo- dens verbaut sind. Sie befindet sich üblicherweise zwischen zwei Karosserie- längsträgern, zu denen hin sie abgestützt ist. Hierzu ist das Batteriegehäuse mit seinen beiden Batteriegehäuselängsträgern mit den Karosserielängsträ- gern gekoppelt respektive verbunden. Über diese Abstützung wird die Batte- rie respektive werden die Energiespeicher bei einem Unfall mit Seitenaufprall geschützt, da etwaige Kräfte zunächst von dem Seitenschweller aufgefangen werden und ansonsten über das Batteriegehäuse aufgenommen und weiter- geleitet werden.

Um eine möglichst gute Anbindung respektive Abstützung zu erzielen, ist eine möglichst großflächige Anlage der Batteriegehäuselängsträger an den Karosserielängsträgern erforderlich. Aufgrund der spezifischen Geometrie der Karosserielängsträger, die im Hinblick auf die Crashkinematik entspre- chend ausgelegt sind, ergeben sich im Anbindungsbereich entsprechend spezifische Karosserielängsträgerformen, was dazu führt, dass auch die Bat- teriegehäuselängsträger entsprechend geometrisch auszulegen sind, um diese Form zumindest teilweise aufzunehmen beziehungsweise abzubilden. Da die Geometrie der Karosserielängsträger typenspezifisch ist und von Fahrzeugtyp zu Fahrzeugtyp sich ändern kann, führt dies dazu, dass quasi für jeden Fahrzeugtyp spezifische Batteriegehäuse vorzuhalten sind, deren Batteriegehäuselängsträger entsprechend geometrisch ausgebildet sind, um eine optimale Abstützung respektive Anbindung zu erreichen.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein demgegenüber verbessertes Kraftfahrzeug anzugeben.

Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Kraftfahrzeug der eingangs ge- nannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass zwischen den Batteriege- häuselängsträgern und den Karosserielängsträgern jeweils wenigstens ein die beiden Längsträger koppelndes Koppelelement angeordnet ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug ist das Batteriegehäuse nicht mehr unmittelbar an den Karosserielängsträgern angebunden, vielmehr ist zwischen dem jeweiligen Karosserielängsträger und dem Batteriegehäuse- längsträger ein Koppelelement angeordnet, das beide verbindet. Dieses Koppelelement weist an der zum Karosserielängsträger weisenden Seite zwangsläufig eine entsprechend der Geometrie des Karosserielängsträgers ausgelegte Form aus, um eine optimale Anbindung beziehungsweise Abstüt- zung zum Karosserielängsträger sicherzustellen. An der zum jeweiligen Bat- teriegehäuselängsträger weisenden Seite jedoch kann das Koppelelement eine einfache, quasi standardisierte respektive für mehrere Fahrzeugtypen gleiche Form respektive Geometrie aufweisen, was es erlaubt, auch die Bat- teriegehäuse respektive die Batteriegehäuselängsträger dementsprechend einfach in der Trägergeometrie auszuführen und insbesondere für Batterie- gehäuse für mehrere Fahrzeugtypen gleiche Batteriegehäuse respektive Bat- teriegehäuselängsträger einzusetzen. Das heißt, dass erfindungsgemäß das Koppelelement letztlich die Schnittstellengeometrie des Batteriegehäuses definiert, nicht aber die Karosserielängsträger.

Ebenso ist es natürlich möglich, auch unterschiedliche Batteriegehäuse res- pektive Batteriegehäuse mit unterschiedlich geformten Batteriegehäuse- längsträgern an unterschiedlichen Karosserielängsträgergeometrien zu ver- bauen. Denn dadurch, dass das Koppelelement die Schnittstelle einerseits zum Karosserielängsträger, andererseits zum Batteriegehäuselängsträger bildet, kann durch das Koppelelement eine Montage auch eines Batteriege- häuses erfolgen, dessen Längsträgergeometrie ursprünglich nicht zur Karos- serielängsträgergeometrie passt, was aber über die entsprechende Ausge- staltung der Koppelelementform ermöglicht wird. Denn die eine Seite des Koppelelements ist entsprechend der Karosserielängsträgergeometrie aus- geformt, die andere Seite entsprechend der Batteriegehäuselängsträgerge- ometrie, so dass die ursprünglich nicht koppelbaren Geometrien doch ver- bunden werden können. Nachdem die unterschiedlichen Geometrien der Karosserielängsträger der verschiedenen Typen innerhalb einer Fahrzeugpa- lette ebenso bekannt sind wie die Geometrien der Batteriegehäuselängsträ- ger der verschiedenen Batteriegehäuse, die innerhalb der Modellpalette ver- baut werden können, ist es ohne weiteres möglich, durch Vorhaltung mehre- rer, unterschiedliche Geometriekombinationen seitens der beiden zu kop- pelnden Längsträger aufnehmenden respektive abbildenden Koppelelemente die in Verbindung unterschiedlicher Batteriegehäuse zu entsprechenden, verschiedenartigen Karosserielängsträgern zu ermöglichen. Das heißt, dass der Verbau unterschiedlicher Batteriegehäuse allein über die Varianz des zu verwendenden Koppelelements ermöglicht wird. Irgendwelche formgeberi- schen Eingriffe im Bereich der zu verbindenden Längsträger sind daher nicht erforderlich.

Das heißt, dass das erfindungsgemäße Koppelsystem demzufolge sowohl die Möglichkeit bietet, typenübergreifend von der Geometrie her Batteriege- häuse mit geometrisch gleichen Batteriegehäuselängsträgern in Karosserien mit von der Geometrie her unterschiedlichen Karosserielängsträgern zu ver- bauen, wie auch die Möglichkeit gegeben ist, Batteriegehäuse mit von der Geometrie her unterschiedlichen Batteriegehäuselängsträgern in Karosse- rien mit geometrisch gleicher oder ebenfalls variierenden Karosserielängs- trägern zu montieren und jeweils optimale Abstützungs- respektive Anbin- dungsverhältnisse zu schaffen. Das Koppelelement selbst ist gemäß einer ersten Erfindungsalternative be- vorzugt länglich ausgeführt, es ist also trägerartig und verläuft parallel zu den beiden Längsträgern. Es sollte zumindest so lang wie der jeweilige Batterie- gehäuselängsträger sein, so dass das Batteriegehäuse über seine gesamte Länge komplett am jeweiligen Koppelelement anliegt respektive daran abge- stützt ist.

Alternativ dazu besteht die Möglichkeit, relativ kurze Koppelelemente zu verwenden, so dass im Bereich zwischen den beiden zu koppelnden Längs- trägern jeweils mehrere Koppelelemente vorgesehen sind, z. B. zwei, drei oder vier Koppelelemente, die über die Länge des Batteriegehäuses verteilt sind. Es ist also eine Anbindung an mehreren Stellen vorgesehen. Dies spart insbesondere Gewicht, da die mehreren, kürzeren Koppelelemente etwas leichter sind als ein einteiliges langes trägerartiges Koppelelement.

Das oder die Koppelelemente der jeweiligen Batteriegehäuselängsträger, wie natürlich auch der jeweilige Karosserielängsträger, greifen zweckmäßiger- weise formschlüssig ineinander, so dass sich eine möglichst große Anlage- beziehungsweise Abstützfläche ergibt. Bevorzugt weist das oder weisen die Koppelelemente und/oder der jeweilige Batteriegehäuselängsträger einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt auf, so dass eine Abstützung respekti- ve Anlage an wenigstens zwei unter einem Winkel zueinanderstehenden Flächen gegeben ist.

Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das oder jedes Koppelelement eine Gleitschrägfläche aufweist, die benach- bart zu einer am Batteriegehäuselängsträger ausgebildeten Gleitschrägflä che liegt. Das oder die Koppelelemente sind üblicherweise am Karosserie- längsträger befestigt. Kommt es bei einem Seitenaufprall zu einer Deformati- on des Karosserielängsträgers, so wird der Längsträger nach innen in Rich- tung Fahrzeugmitte bewegt, mithin auch das oder die Koppelelemente. Ge- mäß dieser Erfindungsausgestaltung sind an dem oder den Koppelelemen- ten entsprechende Gleitschrägflächen vorgesehen, die jeweiligen zugeord- neten Batteriegehäuselängsträger weisen ebenfalls entsprechende Gleitflä- chen auf. Im Rahmen der Deformation des Karosserielängsträgers laufen nun die Gleitschrägflächen des oder der Koppelelemente auf die Gleitschräg- flächen des Batteriegehäuselängsträgers auf. Da die Batteriegehäuselängs- träger nicht fest mit dem jeweiligen Koppelelement verbunden sind, sondern über entsprechende Verbindungen am Unterboden der Karosserie befestigt. Durch das Auflaufen der Gleitschrägfläche des oder der Koppelelemente und einer fortgesetzten Bewegung der Koppelelemente aufgrund der Deformation des Karosserielängsträgers kommt es nun dazu, dass der Batteriegehäuse- längsträger und damit das Batteriegehäuse eine vertikal nach unten gerichte- te Kraftkomponente erfährt, mithin also nach unten weggedrückt wird. Das heißt, dass über diese Gleitschrägflächenkombination eine gezielte Relativ- bewegung des Batteriegehäuses relativ zur Karosserie im Crashfall erreicht wird, so dass eine weitere Schutzfunktion im Bereich dieser Schnittstelle ge- schaffen werden kann.

Das oder jedes Koppelelement kann aus Metall sein, insbesondere aus Alu- minium. Alternativ kann auch ein Koppelelement aus einem Kunststoff, ins- besondere einem faserverstärken Kunststoff oder einem Kompositwerkstoff verwendet werden.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnun- gen. Dabei zeigen.

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Teilansicht eines erfindungsge- mäßen Kraftfahrzeugs unter Darstellung eines Karosserielängs- trägers, eines Koppelelements und eines Batteriegehäuse- längsträgers in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 die Anordnung aus Fig. 1 in einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 3 die Anordnung aus in einer dritten Ausführungsform,

Fig. 4 die Anordnung in einer vierten Ausführungsform, und Fig. 5 die Anordnung aus Fig. 3 vor (linke Darstellung) und nach (rechte Darstellung) einem Seitenaufprall.

Fig. 1 zeigt eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1 , wo- bei von dem Kraftfahrzeug 1 nur ein Karosserielängsträger 2 dargestellt ist. Benachbart zu diesem ist eine Batterie 3 mit einem Batteriegehäuse 4 um- fassend einen hier gezeigten Batteriegehäuselängsträger 5 gezeigt. Selbst- verständlich weist das Kraftfahrzeug zwei parallel laufende seitliche Karosse- rielängsträger auf, wie natürlich auch das Batteriegehäuse 4 zwei gegen- überliegende Batteriegehäuselängsträger 5 aufweist.

Zur Anbindung des Batteriegehäuses 4 an den jeweiligen Karosserielängs- träger 2 ist erfindungsgemäß ein Koppelelement 6 vorgesehen, bei dem es sich um ein Metallbauteil, insbesondere aus Aluminium, oder ein Kunststoff- bauteil, insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoff oder ein Kom- positbauteil handeln kann. Dieses Koppelelement 6 dient dazu, den jeweil i- gen Batteriegehäuselängsträger 5 an den Karosserielängsträger 2 anzubin- den respektive daran abzustützen. In der Montagestellung ist es am Karos- serielängsträger 2 befestigt, der Batteriegehäuselängsträger liegt an ihm an und ist entweder über einfache Befestigungselemente mit ihm verbunden, oder ist an ihm selbst nicht befestigt.

Der Karosserielängsträger 2 weist eine Aufnahmegeometrie 7 auf, die im gezeigten Beispiel exemplarisch eine rechtwinklige, längslaufende Aufnahme ist. Das Koppelelement 6 weist eine zum Karosserielängsträger 2 hin wei- sende, formkompatible Seitengeometrie 8 auf, ist also in diesem Bereich ebenfalls rechtwinklig ausgeführt. Es ergibt sich demzufolge zum Karosserie- längsträger 2 ein formschlüssiger Eingriff, was eine einfache und auch eine gute Kraftaufnahme ermöglichende Befestigung des Koppelelements 6 am Karosserielängsträger 2 ermöglicht.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Koppelelement 6 insgesamt ei- ne L-Form auf, was dazu führt, dass an der anderen Seite eine entsprechen- de zweite Seitengeometrie 9 ausgebildet ist, die wiederum formkompatibel zur Seitengeometrie 10 des Batteriegehäuselängsträgers 5 ist, auch dieser ist L-förmig ausgeführt. Es stehen sich also quasi zwei Falzgeometrien ge- genüber, die, wie Fig. 1 ersichtlich zeigt, ineinander eingreifen.

Das Koppelelement 6 weist demzufolge zwei unterschiedliche Seitengeome- trien 8, 9 auf, die jeweils auf die entsprechende Anbindungsgeometrie 7 be- ziehungsweise 10 des Karosserielängsträgers 2 respektive des Seiten- schwellers sowie des Batteriegehäuselängsträgers 5 abgestellt ist, so dass der in Fig. 1 gezeigte Batteriegehäuselängsträger 5, dessen Seitengeometrie 10 nicht zur Aufnahmegeometrie 7 des Karosserielängsträger 2 passt, trotz allem daran angebunden respektive abgestützt werden kann.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraft- fahrzeugs 1 in einer Teilansicht mit dem Karosserielängsträger 2, der Batte- rie 3 mit dem Batteriegehäuselängsträger 5 und dem Koppelelement 6. Er- sichtlich weist hier das Koppelelement 6 und der Karosserielängsträger 2 wiederum formkompatible, rechtwinklige Aufnahmegeometrien respektive Seitengeometrien 7, 8 auf, ähnlich wie in Fig. 1 , jedoch ist hier das Kop- pelelement 6 etwas größer dimensioniert als beim Ausführungsbeispiel ge- mäß Fig. 1.

Eine andere Geometrie weist auch der Batteriegehäuselängsträger 5 auf, wobei er auch hier grundsätzlich eine L-Form aufweist. Jedoch unterschei- den sich auch hier die Seitengeometrie 9 des Koppelelements 6 und die Sei- tengeometrie 10 des Batteriegehäuselängsträgers 5 etwas, verglichen mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1. Unabhängig davon ergibt sich auch hier jedoch sowohl zum Karosserielängsträger 2 als auch zum Batteriege- häuselängsträger 5 ein formschlüssiger Eingriff seitens des Koppelelements 6. Wiederum kann, wie Fig. 2 zeigt, ein von der Geometrie her eigentlich nicht passendes Batteriegehäuse 4 respektive ein Batteriegehäuselängsträ- ger 5 an einen Karosserielängsträger 2 anderer Geometrie angebunden werden. Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Teilansicht eines Kraftfahrzeugs 1 mit einem Karosserielängsträger 2 und einer Batterie 3, bei der am Kop- pelelement 6 eine Gleitschrägfläche 11 vorgesehen ist. Ebenso weist der Batteriegehäuselängsträger 5 eine Gleitschrägfläche 12 auf, die in der Mon- tagestellung benachbart zur Gleitschrägfläche 11 angeordnet ist. Der Batte- riegehäuselängsträger 5 ist auch hier L-förmig ausgeführt und weist demzu- folge auch hier eine entsprechende Seitengeometrie 10 auf, die der Seiten- geometrie 9 des Koppelelements 6 entspricht. Die Aufnahmegeometrie 7 des Karosserielängsträgers 2 und die Seitengeometrie 8 des Koppelelements 6 sind wie bereits bezüglich der Figuren 1 und 2 beschrieben.

Die beiden Gleitschrägflächen 11 , 12 ermöglichen im Crashfall ein Abgleiten aufeinander, worauf nachfolgend in Verbindung mit Fig. 5 noch eingegangen wird.

Fig. 4 zeigt schließlich eine vierte Ausführungsform einer Teilansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit Karosserielängsträger 2, Batterie 3 mit Batteriegehäuselängsträger 5 und Koppelelement 6, wobei sich hier die Aufnahmegeometrie 7 des Karosserielängsträgers 2 deutlich von dem bisher beschriebenen Ausführungsformen unterscheidet. Sie ist zwar wiederum exemplarisch rechtwinklig, jedoch deutlich breiter verglichen mit den vorste- hend beschriebenen Ausführungsbeispielen.

Da bei diesem Ausführungsbeispiel der Batteriegehäuselängsträger 5 die gleiche Geometrie wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 hat, weist zwangsläufig das Koppelelement 6 eine deutlich andere Geometrie auf. Es ist auch hier im Wesentlichen L-förmig, jedoch deutlich breiter und mit dem Anbindungsbereich zum Karosserielängsträger 2 auch höher ausgeführt. Es weist eine entsprechende, im Wesentlichen rechtwinklige Seitengeometrie 8 auf, die zur Anbindung zum Karosserielängsträger 2 dient. Die Seitengeo- metrie 9 zeigt die L-Form, so dass auch hier wiederum ein formschlüssiger Eingriff zwischen Batteriegehäuselängsträger 5 und Koppelelement 6 gege- ben ist. Wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 weist das Koppelelement eine ers- te Gleitschrägfläche 11 und der Batteriegehäuselängsträger 5 eine zweite Gleitschrägfläche 12 auf, die im Crashfall aufeinander abgleiten können.

Die Ausführungsbeispiele gemäß der Figuren 3 und 4 zeigen, wie durch Va- riation der Geometrie des Koppelelements 6 ein gleicher Batteriegehäuse- längsträger 5 an unterschiedliche Karosserielängsträger 2 angebunden wer- den kann.

Fig. 5 zeigt schließlich eine Prinzipdarstellung in Form zweier Ansichten zur Erläuterung des Abgleitvorgangs im Crashfall.

In der linken Figurhälfte ist das Kraftfahrzeug 1 entsprechend der Ausgestal- tung gemäß Fig. 3 gezeigt. In der Montagestellung liegen die beiden Gleit schrägflächen 11 , 12 aneinander an oder sind geringfügig voneinander be- abstandet. Kommt es nun zu einem seitlichen Aufprall, wie durch den Pfeil P dargestellt ist, und zu einer entsprechend heftigen Verformung des Karosse- rielängsträgers 2, wie in Fig. 5 dargestellt, so wird das Koppelelement 6 et- was nach rechts verschoben, so dass dessen Gleitschrägfläche 11 auf der Gleitschrägfläche 12 des Batteriegehäuselängsträgers 5 aufläuft. Dieser er- fährt hierdurch eine Kraftkomponente, die vertikal nach unten gerichtet ist, wie durch den Pfeil P2 dargestellt ist. Das heißt, dass für dieses Abgleiten eine gezielte Relativbewegung der Batterie 3 vertikal nach unten eingeleitet wird, so dass es zwischen dem deformierten Karosserielängsträger 2, also dem Schweller, und dem Batteriegehäuselängsträger 5, der ebenfalls gering- fügig deformiert werden kann, zu einer Entzerrung in vertikaler Richtung kommen kann. Durch eine geeignete Steifigkeitsabstimmung der Steifigkeit des Koppelelements 6 und des Batteriegehäuselängsträgers 5 und eine ent- sprechende Einstellung des Winkels a, den beide Gleitschrägflächen 11 , 12 aufweisen, kann die Florizontalkraftkomponente, dargestellt durch den Pfeil P2, entsprechend eingestellt beziehungsweise gesteuert werden. Die sich ergebende Kinematik wirkt sich positiv auf die resultierenden Energiespei- chermodulintrusionen innerhalb der Batterie 3 aus, die durch das Weggleiten nach unten besser geschützt sind, so dass im Gehäuseinneren gegebenen- falls weniger Schutz- oder Versteifungselemente vorgehalten werden müs- sen, was sich gewichtsreduzierend auswirkt.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die gezeigten Kop- pelelemente 6 bevorzugt so lang wie die Batteriegehäuselängsträger 5, es handelt sich also bei den Koppelelementen ebenfalls um entsprechende längliche, einstückige Träger. Alternativ dazu ist es auch denkbar, mehrere kurze Koppelelemente beabstandet voneinander und hintereinander ange- ordnet zwischen die beiden Längsträger 2, 5 zu setzen, mithin also mehrere Abstütz- oder Anbindungspositionen zu schaffen.

Das oder die Koppelelemente sind bevorzugt aus Metall, insbesondere aus Aluminium, sie können aber auch aus einem Kunststoff oder einem faserver- stärken Kunststoff gefertigt sein, oder aus einem Kompositmaterial, was eine Gewichtsersparnis ermöglicht.