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Title:
VEHICLE FLOOR FOR AN ENERGY-STORE FLOOR ASSEMBLY OF A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/043993
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a vehicle floor (6) for an energy-store floor assembly of a motor vehicle, which vehicle floor is arranged on the top of an electrical energy-store device (19), which comprises a plurality of battery modules (18) and is accommodated in a multi-part store housing (17), and a main floor (10) of which vehicle floor extends, in the vehicle longitudinal direction, forward at least up to a transition region (5) to a front bulkhead (2) and rearward at least up to a floor region (11) below and behind a front row of vehicle seats. In order to provide a vehicle floor (6) for an energy-store floor assembly of a motor vehicle, said vehicle floor having an additional function and contributing to the fulfillment of characteristics required of a store housing (17) with regard to the sealing tightness of said store housing, the vehicle floor (6) is a housing part of the store housing (17) and at least the main floor (10) of the vehicle floor is formed as a single piece.

Inventors:
DANNEBERG JAN (DE)
LESCHHORN JUERGEN (DE)
GRAHL ROCCY STEFFEN (DE)
GROSSE RONNY (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/074786
Publication Date:
March 11, 2021
Filing Date:
September 04, 2020
Export Citation:
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Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG (DE)
International Classes:
B60K1/04
Domestic Patent References:
WO2011007501A12011-01-20
Foreign References:
EP2468609A22012-06-27
DE102018115211A12018-12-27
US20140284125A12014-09-25
EP2468609A22012-06-27
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Claims:
Patentansprüche

1. Fahrzeugboden (6) für eine Energiespeicher-Bodengruppe eines Kraftwagens, welcher oberseitig einer eine Mehrzahl von Batteriemodulen (18) umfassenden, in einem mehrteiligen Speichergehäuse (17) aufgenommen elektrischen Energiespeichereinrichtung (19) angeordnet ist, und welcher sich mit einem Hauptboden (10) in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne zumindest bis zu einem Übergangsbereich (5) zu einer vorderen Stirnwand (2) und nach hinten hin zumindest bis zu einem Bodenbereich (11) unterhalb und hinter einer vorderen Fahrzeugsitzreihe erstreckt, wobei der Fahrzeugboden (6) als Gehäuseteil des Speichergehäuses (17) ausgebildet ist und zumindest dessen Hauptboden (10) einteilig gestaltet ist, und wobei ein Bodenelement (16) als weiteres Gehäuseteil des Speichergehäuses (17) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugboden (6) über wenigstens eine gasdichte Verbindung (26) mit dem Bodenelement (16) des Speichergehäuses (17) verbunden ist.

2. Fahrzeugboden (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten an den Hauptboden (10) ein Heckboden (14) anschließt, weichersich unterhalb einer hinteren Fahrzeugsitzreihe erstreckt.

3. Fahrzeugboden (6) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptboden (10) und der Heckboden (14) über eine gasdichte Verbindung (13) miteinander verbunden sind.

4. Fahrzeugboden (6) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die gasdichte Verbindung (13) zwischen dem Hauptboden (10) und dem Heckboden (14) durch eine Fügeverbindung (48) und/oder eine mechanische Verbindung und zusätzlich über wenigstens ein Dichtelement (46, 47) gebildet ist. 5. Fahrzeugboden (6) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Heckboden (14) eine Fersenwand (15) aufweist, welche sich zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung erstreckt.

6. Fahrzeugboden (6) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptboden (10) und der Heckboden (14) über eine Flanschverbindung (44, 45) miteinander verbunden sind, welche zumindest im Bereich der Verbindung (26) mit dem weiteren Gehäuseteil (16) geglättet ist.

7. Fahrzeugboden (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gasdichte Verbindung (26) im Wesentlichen rechteckförmig umlaufend um den Fahrzeugboden (6) und das Bodenelement (16) ausgebildet ist.

8. Fahrzeugboden (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

Speichergehäuse (17) in einem seitlichen Abstand zum jeweiligen Seitenschweller (7) hin endet.

9. Energiespeicher-Bodengruppe für einen Kraftwagen, mit einer eine Mehrzahl von Batteriemodulen (18) umfassenden elektrischen Energiespeichereinrichtung (19), welche in einem mehrteiligen Speichergehäuse (17) aufgenommen und unterseitig eines Fahrzeugbodens (6) des Kraftwagens angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugboden (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.

Description:
Fahrzeugboden für eine Energiespeicher-Bodengruppe eines Kraftwagens

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugboden für eine Energiespeicher-Bodengruppe eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Zudem betrifft die Erfindung eine Energiespeicher-Bodengruppe für einen Kraftwagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10.

Aus der EP 2 468609 A2 ist bereits ein Fahrzeugboden einer Energiespeicher- Bodengruppe für einen Kraftwagen bekannt, welcher seitlich durch jeweiligen Seitenschweller begrenzt und durch Längs-und/oder Querträger ausgesteift ist. Mit einem Hauptboden erstreckt sich der Fahrzeugboden in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne zumindest bis zu einem Übergangsbereich zu einer vorderen Stirnwand der Kraftwagen- Fahrgastzelle und nach hinten hin zumindest bis zu einem Bodenbereich unterhalb und hinter einer vorderen Fahrzeugsitzreihe.

Der Fahrzeugboden ist dabei oberseitig einer Mehrzahl von Batteriemodulen einer elektrischen Energiespeichereinrichtung angeordnet, welche zur Versorgung eines elektrischen Antriebs des Kraftwagens mit elektrischer Energie dient und in einem mehrteiligen Speichergehäuse aufgenommen ist. Das Speichergehäuse wird dabei durch eine Oberschale und eine Unterschale gebildet und weist eine rahmenartige Konstruktion von außenumfangsseitig umlaufenden Profilelementen sowie eine Mehrzahl von Querträgern auf, sodass das Speichergehäuse in sich steif ausgebildet ist. Über eine Mehrzahl jeweiliger Schraubenverbindungen im Bereich der Seitenschweller und der Querträger ist das Speichergehäuse dabei unterseitig des Fahrzeugbodens befestigt.

Da das Speichergehäuse als separate Einheit von dem Kraftwagenrohbau ausgebildet ist, sind hinsichtlich der Anbindung des Speichergehäuses an dem Kraftwagen roh bau lediglich Erfordernisse hinsichtlich der statischen und dynamischen Eigenschaften sowie der Crash-Eigenschaften zu erfüllen. Der Fahrzeugboden hat somit gemäß dem Stand der Technik auch keine weitergehende Funktion.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Fahrzeugboden für eine Energiespeicher-Bodengruppe eines Kraftwagens zu schaffen, welcher eine weitere Funktion hat und dazu beiträgt, die von einem Speichergehäuse hinsichtlich seiner Dichtheit geforderten Eigenschaften zu erfüllen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Fahrzeugboden für eine Energiespeicher-Bodengruppe eines Kraftwagens mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Zudem wird die Aufgabe durch eine Energiespeicher- Bodengruppe eines Kraftwagens mit einem solchen Fahrzeugboden gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit günstigen Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Der erfindungsgemäße, oberseitig einer eine Mehrzahl von Batteriemodulen umfassenden und in einem mehrteiligen Speichergehäuse aufgenommen elektrischen Energiespeichereinrichtung angeordnete Fahrzeugboden erstreckt sich mit einem Hauptboden in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne zumindest bis zu einem Übergangsbereich zu einer vorderen Stirnwald und nach hinten hin zumindest bis zu einem Bodenbereich unterhalb und hinter einer vorderen Fahrzeugsitzreihe. Erfindungsgemäß ist der Fahrzeugboden hierbei als Gehäuseteil des Speichergehäuses ausgebildet und zumindest dessen Hauptboden einteilig gestaltet.

Die Nutzung des Fahrzeugbodens einerseits als Teil der Kraftwagenkarosserie beziehungsweise des Rohbaus und andererseits als Gehäuseteil des Speichergehäuses hat dabei den Vorteilen einer Doppelnutzung, welcher zu einer erheblichen Einsparung an Bauraum, Gewicht und Fertigungsaufwand führt. Darüber hinaus ist die Energiespeichereinrichtung somit in einem karosserie- beziehungsweise rohbauintegrierten Speichergehäuse aufgenommen, sodass diese beispielsweise hinsichtlich der Crash Anforderungen besonders günstig in die Karosserie beziehungsweise den Rohbau des Kraftwagens integriert ist.

Um hierbei eine zuverlässige, einfache und kostengünstige Abdichtung des Speichergehäuses im Bereich des Fahrzeugbodens zu schaffen, ist zumindest der Hauptboden einteilig gestaltet. Im Unterschied zu üblichen Fahrzeugböden für Kraftwagenkarosserien, welche normalerweise aus einer Vielzahl von gefügten Einzelteilen, insbesondere Blechbauteilen, zusammengesetzt sind, ist es somit erfindungsgemäß vorgesehen, durch Reduzierung dieser Teilezahl den Aufwand zur Abdichtung des Fahrzeugbodens an sich wie auch gegenüber dem wenigstens einen weiteren Gehäuseteil des Speichergehäuses zu minimieren. Oder mit anderen Worten gesagt: durch die Vermeidung von Trennstellen im Bereich des Hauptbodens werden potentiell undichte Stellen vermieden genauso wie Undichtigkeiten zwischen dem Fahrzeugboden und dem wenigstens einen weiteren Gehäuseteil vermieden werden, indem der Fahrzeugboden insbesondere im Fügebereich mit dem weiteren Gehäuseteil einteilig ausgebildet ist und demzufolge keine Trennfugen oder dergleichen aufweist. Es hat sich nämlich gezeigt, dass die Verbindung zwischen Fahrzeugboden und dem wenigstens einen weiteren Gehäuseteil weitaus einfacher dicht herzustellen ist, wenn zumindest der Hauptboden unterbrechungsfrei beziehungsweise einteilig ausgebildet ist.

Im Ergebnis wir somit durch den Gebrauch des Fahrzeugbodens einerseits als Teil der Kraftwagenkarosserie beziehungsweise des Rohbaus und andererseits als Gehäuseteil des Speichergehäuses eine gewichts- und kostengünstige Doppelnutzung erzielt und durch die einteilige Gestaltung des Hauptbodens eine vereinfachte Verbindung und Abdichtung des Speichergehäuses erreicht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung schließt sich in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten an den Hauptboden ein Heckboden an. Hierdurch ist eine modulare Gestaltung des Fahrzeugbodens über mehrere Bauvarianten einer oder mehrere Fahrzeugbaureihen möglich, wobei in einem Fall beispielsweise lediglich der Hauptboden zum Einsatz kommt und im anderen Fall der Hauptboden und der Heckboden. Somit ist auch bei dieser Ausgestaltung eine sehr gute Abdichtung des Speichergehäuses möglich, da lediglich eine Trennstelle zwischen dem Hauptboden und dem Heckboden beziehungsweise gegenüber dem weiteren Gehäuseteil abzudichten ist. Zudem ermöglicht die Trennung des Fahrzeugbodens zwischen Hauptboden und Heckboden eine gut darstellbare Modularität des Fahrzeugbodens, so dass Fahrzeuge mit lediglich einer Fahrzeugsitzreihe beispielsweise lediglich des Hauptboden und Fahrzeuge mit zwei Fahrzeugsitzreihen sowohl den Hauptboden als auch den Heckboden aufweisen. In einer besonderen Ausführungsform wäre es gegebenenfalls auch denkbar, Hauptboden und Heckboden einteilig auszubilden.

Eine weiter vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass sich der Heckboden unterhalb einer hinteren Fahrzeugsitzreihe erstreckt. In diesem Bereich ist relativ viel Bauraum vorhanden, so dass das Speichergehäuse in diesem Bereich einen vergrößerten Querschnitt aufweisen kann, um beispielsweise ein Anschlussfeld für elektrische Bauteile sowie derartige Bauteile, die innerhalb des Speichergehäuses angeordnet sind, hier unterzubringen. Weiterhin hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn der Hauptboden und der Heckboden über eine gasdichte Verbindung miteinander verbunden sind. Somit ist bei einem entsprechend schweren Unfall oder einem sonstigen Notfall über diese gasdichte Verbindung zwischen dem Fahrzeugboden beziehungsweise dem Rohbau einerseits und dem weiteren Gehäuseteil andererseits sichergestellt, dass es zu keinem Austritt eines Gases aus dem Speichergehäuse heraus kommen kann. Hierdurch ist auch im Notfall die geforderte Dichtheit des Speichergehäuses gewährleistet.

Um überdies einen Austritt von Gas in den Innenraum des Kraftwagens zu vermeiden, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die gasdichte Verbindung zwischen dem Hauptboden und dem Heckboden durch eine Fügeverbindung und/oder eine mechanische Verbindung und zusätzlich über wenigstens ein Dichtelement gebildet. Die Abdichtung zwischen den Bauteilen erfolgt dabei insbesondere im Rohbau beziehungsweise Lackierprozess der Kraftwagenkarosserie.

Eine weiter bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Heckboden eine Fersenwand aufweist, welche sich zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung erstreckt. Auch durch diese Maßnahme kann beispielsweise der Bauraum unterhalb einer hinteren Fahrzeugsitzreihe optimal genutzt und das Speichergehäuse in diesem Bereich mit einem vergrößerten Querschnitt gebildet werden, um beispielsweise ein Anschlussfeld für elektrische Bauteile sowie derartige Bauteile, die innerhalb des Speichergehäuses angeordnet sind, hier unterzubringen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Fahrzeugboden über wenigstens eine gasdichte Verbindung mit wenigstens einem weiteren Gehäuseteil des Speichergehäuses verbunden. Hierbei ist die einteilige Ausgestaltung des Hauptbodens beziehungsweise des Fahrzeugbodens besonders günstig, da somit im Bereich der gasdichten Verbindung allenfalls mit einem Stoß beziehungsweise einem sogenannten Blechsprung zwischen dem Hauptboden und dem Heckboden zu rechnen ist, welcher besondere Abdichtmaßnahmen erfordert. Umfasst der Fahrzeugboden hingegen lediglich den Hauptboden beziehungsweise ist der Hauptboden und der Heckboden gemäß einer weiter vorteilhaften Ausführungsform einteilig ausgebildet, so besteht nicht einmal die Problematik eines solchen Stoßes beziehungsweise Blechsprungs.

Weiterhin hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn der Hauptboden und der Heckboden über eine Flanschverbindung miteinander verbunden sind, welche zumindest im Bereich der Verbindung mit dem weiteren Gehäuseteil geglättet ist. Durch eine derartige Glättung lasst sich die gasdichte Verbindung zwischen den beiden Bodenteilen besonders zuverlässig hersteilen. Zudem kann auch eine besonders zuverlässige gasdichte Verbindung zwischen dem Fahrzeugboden und dem weiteren Gehäuseteil im eines solchen Stoßes beziehungsweise Blechsprungs erreicht werden, und zwar insbesondere im Bereich der gasdichten Verbindung zwischen dem Fahrzeugboden am Übergang von Hauptboden und Heckboden einerseits und dem weiteren Gehäuseteil andererseits.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Fahrzeugboden als Teil des lackierten Kraftwagenrohbaus ausgebildet ist. Demzufolge hat sich eine Energiespeicher-Bodengruppe als besonders vorteilhaft gezeigt, bei welcher der Fahrzeugboden in üblicher Weise im Rohbau montiert und anschließend im Rahmen einer kathodischen Tauchlackierung und gegebenenfalls im Rahmen einer weiteren Lackierung mit entsprechenden Lackschichten versehen werden kann, wonach das Zusammensetzen des Speichergehäuses unter Ausbildung der gasdichten Verbindung erfolgen kann. Im Ergebnis kann hierdurch ein fertigungstechnisch besonders einfaches und schnelles Verfahren erzielt werden. Zudem ergibt sich eine fertigungstechnisch einfache Verbindungsmöglichkeit zwischen Hauptboden und Heckboden, da die dazwischen vorgesehene Fügverbindung und/oder Dichtung im Zuge der Lackierung entsprechend expandiert, aushärtet oder dergleichen.

Zur Erfindung gehört auch eine Energiespeicher-Bodengruppe mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeugboden gemäß Patentanspruch 10. Die im Zusammenhang mit dem Fahrzeugboden beschriebenen Vorteile sind dabei auch als solche der Energiespeicher-Bodengruppe anzusehen.

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 Explosionsdarstellung einer Energiespeicher-Bodengruppe für einen Kraftwagen mit einem erfindungsgemäßen, rohbauseitigen Fahrzeugboden einer Kraftwagenkarosserie, welcher einen Gehäuseteil eines Speichergehäuses ausbildet, an welchem als weiteres Gehäuseteil des Speichergehäuses ein Bodenelement gemäß dem dargestellten Pfeil ansetzbar ist, wodurch ein gasdichtes Speichergehäuse zur Aufnahme einer mehrere Batteriemodule umfassenden elektrischen Energiespeichereinrichtung geschaffen ist,

Fig. 2 eine perspektivische Unteransicht auf die Energiespeicher-Bodengruppe mit dem durch den rohbauseitigen Fahrzeugboden und das rohbauexternen Bodenelement gebildeten Speichergehäuse gemäß der Ausführungsform in Fig. 1,

Fig. 3 jeweilige Perspektivansichten auf den hier zweiteiligen, separat von der Kraftwagenkarosserie dargestellten Fahrzeugboden mit Hauptboden und Heckboden sowie auf das als rohbauexternes Bodenelement ausgebildete weitere Gehäuseteil, welches mit dem Hauptboden und dem Heckboden das Speichergehäuses bildet, wobei der Fahrzeugboden mit Haupt- und Heckboden einerseits und das Bodenelement andererseits außenumfangsseitig über eine gasdichte Verbindung miteinander verbunden sind,

Fig. 4 eine Perspektivansicht auf das Bodenelement, auf welcher oberseitig eine Mehrzahl von Batteriemodulen der Energiespeichereinrichtung angeordnet sind,

Fig. 5 eine ausschnittsweise und perspektivische Schnittansicht auf die gasdichte Verbindung des Fahrzeugbodens als das eine Gehäuseteil und des Bodenelements als das weitere Gehäuseteil des Speichergehäuses,

Fig. 6 eine ausschnittsweise Schnittansicht durch das Speichergehäuse im Bereich eines mechanischen Verbindungselements zwischen dem Fahrzeugboden und dem Bodenelement,

Fig. 7 eine perspektivische Schnittansicht auf die gasdichte Verbindung zwischen dem Hauptboden und dem Heckboden im Bereich einer Fersenwand des Fahrzeugbodens, Fig. 8a, 8b jeweilige ausschnittsweise Schnittansichten auf zwei mögliche gasdichte Verbindungen zwischen dem Hauptboden und dem Heckboden, bei welchen ein Stoß beziehungsweise Blechsprung zwischen den beiden Bodenteilen für die Anlage eines Dichtelements zwischen dem Fahrzeugboden und dem rohbauexternen Bodenelement durch Auffüllen und Glätten bearbeitet ist.

In den Fig. 1 und 2 ist in einer perspektivischen Explosionsansicht beziehungsweise einer perspektivischen Unteransicht eine Kraftwagenkarosserie 1 für einen elektrisch betreibbaren Kraftwagen dargestellt. Bei diesem Kraftwagen kann es sich beispielsweise um einen solchen mit einem vollelektrischen Antrieb (BEV) oder um ein Hybridfahrzeug (PHEV), welches neben einem rein elektrischen Antrieb auch einen Verbrennungsmotor aufweist, handeln. Die Kraftwagenkarosserie 1 umfasst im vorliegenden Fall in üblicher Weise eine vordere Stirnwand 2 einer Fahrgastzelle, an welche sich nach vorn hin eine Vorbaustruktur 3 anschließt, welche beispielsweise jeweilige Längsträger/Motorträger 4 einer mittleren Längsträgerebene umfasst. Nach hinten hin geht die Stirnwand 2 in einen Übergangsbereich 5, welcher beispielsweise einen schräg verlaufenen Pedalboden oder dergleichen umfasst, in einen Fahrzeugboden 6 über, welcher die Fahrgastzelle nach unten hin begrenzt und bis zu - außenseitig in Fahrzeuglängsrichtung und waagerecht verlaufenden - Seitenschwellern 7 reicht. Nach hinten hin erstreckt sich der Fahrzeugboden 6 bis zu einem Übergangsbereich 8, in welchem der Fahrzeugboden 6 in eine Hinterwagenstruktur 9 übergeht.

Der Fahrzeugboden 6 ist in Fig. 3 in einer perspektivischen Darstellung separat von der Kraftwagenkarosserie 1 dargestellt. Hierbei ist zunächst erkennbar, dass der Fahrzeugboden 6 einen einteiligen Hauptboden 10 umfasst, der sich in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne hin zumindest bis zum Übergangsbereich 5 zur vorderen Stirnwand 2 und nach hinten hin zumindest bis zu einem Bodenbereich 11 unterhalb und hinter einer vorderen Fahrzeugsitzreihe erstreckt. Die Position dieser vorderen Fahrzeugsitzreihe wird dabei durch jeweilige Sitzquerträger 12 in Fig. 1 erkennbar, auf welchen die jeweiligen Fahrzeugsitzreihe der vorderen Fahrzeugsitzreihe ruhen.

Der einteilige Hauptboden 10 des Fahrzeugbodens 6 ist über eine in Fahrzeugquerrichtung verlaufende, gasdichte Verbindung 13 mit einem Heckboden14 verbunden, welches sich beispielsweise unterhalb einer hinteren Fahrzeugsitzreihe erstreckt und eine sogenannte Fersenwand beziehungsweise ein Fersenelement 15 umfasst, welches unterhalb einer hinteren Fahrzeugsitzreihe angeordnet ist. Die gasdichte Verbindung 13 zwischen dem Hauptboden 10 und dem Heckboden 14 kann dabei beispielsweise auf im Weiteren noch näher beschriebene Weise durch eine Fügeverbindung und/oder eine mechanische Verbindung und zusätzlich über wenigstens ein Dichtelement gebildet sein. Sowohl der Hauptboden 10 als auch der Heckboden 14 erstrecken sich über die zumindest im Wesentlichen gesamte Fahrzeugbreite, sodass der Fahrzeugboden 6 insgesamt lediglich zwei Bauelemente, nämlich den Hauptboden 10 und den Heckboden 14, umfasst. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind Haupt- und Heckboden 10, 14 jeweils aus einem Karosserieblech gebildet. Gleichwohl wären auch Bauteile insbesondere aus faserverstärktem Kunststoff denkbar. Eine einteilige Ausgestaltung des Fahrzeugbodens 6 wäre ebenfalls denkbar.

Neben dem Fahrzeugboden 6 umfasst die Energiespeicher-Bodengruppe ein weiteres Gehäuseteil in Form einer Bodenplatte beziehungsweise eines Bodenelements 16, welches - wie dies insbesondere aus den Fig. 1 bis 4 erkennbar ist - einteilig und im hier gezeigten Ausführungsbeispiel bis auf einen Randbereich zumindest im Wesentlichen eben ausgestaltet ist. Insbesondere in Zusammenschau der Fig. 1 bis 3 ist dabei erkennbar, dass das Bodenelement 16 und der Fahrzeugboden 6 jeweilige Gehäuseteile eines Speichergehäuses 17 bilden, welches zur Aufnahme einer in Fig. 4 erkennbaren, eine Mehrzahl jeweiliger Batteriemodule 18 umfassenden elektrischen Energiespeichereinrichtung 19 ausgebildet ist. Diese Batteriemodule 18 sind zu einem jeweiligen Batteriepack 20 zusammengefasst, wobei jeweilige Stützelemente in Form von Druckplatten 21 vorgesehen sind, welche über entsprechende Spannelemente 22 miteinander verbunden sind und die einzelnen Batteriemodule 18 miteinander verspannen.

In Fig. 4 sind in einer Perspektivansicht auf das Bodenelement 16 zwei dieser Batteriepacks 20 in ihrer oberseitig des Bodenelements 16 vorgesehenen Anordnung dargestellt.

Insgesamt wird somit deutlich, dass der zweiteilige Fahrzeugboden 6 und das Bodenelement 16 die Gehäuseteile darstellen, welche das Speichergehäuse 17 für die Energiespeichereinrichtung 19 bilden. Somit ist es unter anderem erforderlich, dass diese beiden Gehäuseteile - der rohbauseitige Fahrzeugboden 6 und das rohbauexterne Bodenelement 16 - über eine außenumfangsseitig umlaufende gasdichte Verbindung 26, welche in Fig. 5 in einer ausschnittsweisen und perspektivischen Schnittansicht der Energiespeicher-Bodengruppe erkennbar ist, miteinander verbunden werden müssen.

Der Fahrzeugboden 6 weist in einem überwiegenden vorderen Längenbereich des Hauptbodens 10 eine in Fig. 5 gut erkennbare Sicke 23 auf, die im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ist und durch welche ein jeweiliges Trägerelement gebildet ist, welches den Fahrzeugboden 6 insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung aussteift und überdies einen Verbindungsbereich beziehungsweise Flansch 24 des Fahrzeugbodens 6 bereitstellt, welcher mit einem Flansch 25 auf Seiten des Bodenelements 16 die gasdichte Verbindung 26 bewerkstelligt. Das Trägerelement beziehungsweise die Sicke 23 ist dabei zur Aussteifung oberseitig durch ein Schließelement, beispielsweise ein Schließblech 27, verschlossen. In Fahrzeugquerrichtung beziehungsweise seitlich über das Trägerelement 23 hinaus erstreckt sich der Fahrzeugboden 5 im Bereich des Hauptbodens 10 bis zu einem Flansch 28, mit welchem der Fahrzeugboden 6 mit dem seitlich zugeordneten Seitenschweller 7 verbunden ist. Es ist demzufolge ersichtlich, dass das jeweilige Trägerelement 23, welches auch den Flansch 24 für die gasdichte Verbindung 26 mit dem Bodenelement 16 bildet, in einem seitlichen Abstand beziehungsweise in Fahrzeugquerrichtung mit Abstand zu dem jeweiligen Seitenschweller 7 angeordnet ist. Mithin endet das Speichergehäuse 17 demzufolge in einem seitlichen Abstand innenseitig des jeweiligen Seitenschwellers 7. Dies hat beispielsweise beim Seitenaufprall besonders günstige Vorteile.

Der Fahrzeugboden 6 ist des Weiteren oberseitig nicht nur durch die Sitzquerträger 12 ausgesteift, sondern es sind zusätzliche, spezielle Querträger vorgesehen, um die Steifigkeit der Energiespeicher-Bodengruppe zu erhöhen. Hierdurch ist es möglich, dass das Speichergehäuse 17 ohne wesentliche Versteifungselemente auskommt beziehungsweise der gesamte Energiespeicher mit dem Speichergehäuse 17 und der Energiespeichereinrichtung 19 als integraler Bestandteil der Kraftwagenkarosserie 1 beziehungsweise des Rohbaus ausgebildet ist.

Insbesondere aus Fig. 2 ist nochmals erkennbar, dass das Bodenelement 16 und somit das gesamte Speichergehäuse 17 in einem seitlichen Abstand zum jeweiligen Seitenschweller 7 hin endet. Nach vorne hin erstreckt sich das Bodenelement 16 bis zum Übergangsbereich 5 zwischen dem Fahrzeugboden 6 und der Stirnwand 2. In diesem Bereich verläuft umlaufend auch die gasdichte Verbindung 26 zwischen dem Bodenelement 16 und dem Fahrzeugboden 6. Nach hinten hin erstreckt sich das Bodenelement 16 beziehungsweise der Heckboden 14 des Fahrzeugbodens 6 bis in den Übergangsbereich 8 zur Hinterwagenstruktur 9 hin. Auch in diesem Bereich ist die gasdichte Verbindung 26 vorgesehen, welche demzufolge im Wesentlichen rechteckförmig umlaufend um die beiden Gehäuseteile - den Fahrzeugboden 6 und das Bodenelement 16 umläuft - ausgebildet ist.

Aus Fig. 5 ist dabei insbesondere erkennbar, dass die gasdichte Verbindung 6 beziehungsweise die Flanschverbindung eine Mehrzahl von mechanischen Verbindungselementen, im vorliegenden Fall in Form jeweiliger Schraubverbindungselemente 29 umfasst, welche - bezogen auf die Dichtrichtung - außenseitig einer im Bereich der Flanschverbindung zwischen den Flanschen 24 und 25 verlaufenden Dichtung 30 angeordnet sind. Mit anderen Worten erfolgt die Dichtung des Speichergehäuses 17 mittels der Dichtung 30 vorzugsweise innenseitig der jeweiligen mechanischen Verbindungselemente 29, sodass diese selbst nicht abgedichtet sein müssen, sondern lediglich die beiden Flansche 24, 25 gegeneinander. Die Schraubverbindungselemente 29 sorgen dabei für eine Verpressung nicht nur der jeweiligen Flansche 24, 25, sondern gegebenenfalls auch der Dichtung 30. Bei dieser Dichtung 30 kann es sich beispielsweise um eine Einlegedichtung (insbesondere eine Flachdichtung oder eine Profildichtung), eine Dispersdichtung (einseitig haftend oder beidseitig haftend) oder eine aufgeklebte Dichtung handeln. Dem Fachmann sind hier gängige Lösungen bekannt.

Im vorliegenden Fall ist der Fahrzeugboden 6 mit dem Hauptboden 10 und dem Heckboden 14 als Teil des lackierten Kraftwagenrohbaus ausgebildet und wird demzufolge gemeinsam mit der Kraftwagenkarosserie 1 in einer Rohbaumontage gefertigt. Im Anschluss daran wird die Kraftwagenkarosserie 1 und somit auch der Fahrzeugboden 6 beispielsweise im Rahmen einer kathodischen Tauchlakierung und gegebenenfalls auch einem weiteren Lackierungsschritt mit entsprechenden Lackschichten versehen. Die Montage der Energiespeichereinrichtung 19 und des Bodenelements 16 beziehungsweise die Schaffung des gesamten Energiespeichers und des Speichergehäuses 17 erfolgt demzufolge in einem nachfolgenden Montageschritt außerhalb des Rohbaus.

Die Befestigung der jeweiligen Batteriepacks 20 beziehungsweise Batteriemodule 18 ist aus Fig. 6 gut erkennbar. Hierzu sind eine Mehrzahl jeweiliger mechanischer Verbindungselemente 31 vorgesehen, mittels welchen das weitere Gehäuseteil in Form des Bodenelements 16 und der Fahrzeugboden 6 in einem mittleren Bereich des Speichergehäuses 17 miteinander verbunden sind. Die mechanischen Verbindungselemente 31 haben dabei im Wesentlichen zwei Funktionen und Vorteile: zum einen werden die jeweiligen Batteriemodule 18 beziehungsweise Batteriepacks 20 unmittelbar mit dem Fahrzeugboden 6 in einer quasi hängenden Anordnung beziehungsweise zwischen dem Fahrzeugboden 6 und dem Bodenelement 16 angeordnet, und zum anderen wird über die mechanischen Verbindungselemente 31 das Bodenelement 16 selbst auch in einem mittleren Bereich steif und stabil mit dem Fahrzeugboden 6 verbunden. Jedes der mechanischen Verbindungselemente 31 umfasst dabei ein Stützelement 32, welches im vorliegenden Fall - wie dies aus Fig. 4 erkennbar ist - als jeweilige Druckplatte 21 des jeweiligen Batteriepacks 20 ausgebildet ist. Dieses jeweilige Stützelement beziehungsweise die jeweilige Druckplatte 32 ist von einer Durchgangsöffnung 33 für ein Schraubelement 34 durchsetzt, wobei das Schraubelement 34 nicht nur die jeweilige Druckplatte 21 des entsprechenden Batteriemoduls 18 beziehungsweise Batteriepacks 20, sondern auch die jeweiligen Gehäuseteile des Speichergehäuses 17, nämlich das Bodenelement 16 und den Fahrzeugboden 6, durchsetzt. Hierbei werden jeweilige Schrauben 35 über die zugehörigen Öffnungen 36 im Bodenelement 16 und über die Durchgangsöffnung 33 in der jeweiligen Druckplatte 21 eingesteckt und durch eine jeweilige Öffnung 37 oberseitig wieder aus dem Fahrzeugboden 6 herausgeführt und mit einer Schraubmutter 38 gekontert. Durch das Anziehen der jeweiligen Schraubelemente 34 einerseits wird das Bodenelement 16 - unter Vermittlung der jeweiligen Druckplatte 21 - gegen den Fahrzeugboden 6 verspannt, und andererseits wird der jeweilige Batteriepack 20 mit der Vielzahl von Batteriemodule 18 unterseitig des Fahrzeugbodens 6 befestigt.

Zwischen einem Schraubenkopf 39 der jeweiligen Schraube 35 und dem Bodenelement 16 einerseits sowie der jeweiligen Schraubmutter 38 und dem Fahrzeugboden 6 andererseits ist jeweils eine hier nicht weiter erkennbare gasdichte Dichtung vorgesehen, sodass insgesamt jedes der mechanischen Verbindungselemente 31 ebenfalls gasdicht ausgebildet ist, sodass beispielsweise bei einer Notsituation oder einem Unfall durch die Energiespeichereinrichtung erzeugtes Gas nicht hierüber nach außen beziehungsweise in dem Fahrzeuginnenraum gelangen kann.

In Zusammenschau der Fig. 3 und 4 wird überdies deutlich, dass die Batteriepacks 20 mit den Batteriemodulen 18 in einem vorderen Teilbereich des Speichergehäuses 17 angeordnet sind. Hierzu weist der Hauptboden 10 in seinem vorderen Teilbereich, welcher sich etwa über dreiviertel seiner Länge in Fahrzeuglängsrichtung erstreckt, eine quaderartige Erhöhung 41 auf. Auch der Heckboden 14 des Fahrzeugbodens 6 weist eine entsprechende Erhöhung 42 auf, und zwar ausgehend von der Fersenwand 15 nach hinten hin. In diesem Bereich können beispielsweise Anschlüsse oder eine Leistungselektronik sowie zusätzliche Komponenten wie Schutzschalter oder dergleichen vorgesehen sein. In einem Bereich zwischen den beiden Erhöhungen 41, 42, welcher auf Höhe des Bodenbereichs 11 angeordnet ist, verlaufen lediglich in Fig. 4 erkennbare Leitungen 43, sodass in diesem Bereich das Speichergehäuse 17 einen geringeren Querschnitt aufweist.

In Fig. 7 ist in einer perspektivischen Schnittansicht die gasdichte Verbindung 13 zwischen dem Hauptboden 10 und dem Heckboden 14 im Bereich der Fersenwand 15 nochmals dargestellt. Erkennbar ist hierbei insbesondere nochmals, dass die gasdichte Verbindung 13 zwischen Hauptboden 10 und dem Heckboden 14 durch eine Fügeverbindung und/oder eine mechanische Verbindung zwischen einem jeweiligen Flansch 44, 45 der beiden Bodenteile 10, 14 gebildet ist. Im vorliegenden Fall ist lediglich eine Fügeverbindung 48 durch einen Klebstoff vorgesehen. Zusätzlich ist die Flanschverbindung der beiden Flansche 44, 45 mittels eines jeweiligen Dichtelements 46, 47 zur Fahrgastzelle hin beziehungsweise zum Speichergehäuse 17 hin abgedichtet. Insbesondere die Dichtelemente 46, 47 sorgen dabei für die gasdichte Verbindung der Blechplatinen des Hauptbodens 10 und des Heckbodens 14. Im vorliegenden Fall werden die Dichtelemente 46, 47 durch PVC gebildet. Die Fügverbindung 48 und die Dichtelemente 46, 47 werden vorliegend während des Rohbauprozesses beziehungsweise des Lackierprozesses aufgebracht.

Die Fig. 8a, 8b zeigen jeweilige ausschnittsweise Schnittansichten auf zwei mögliche Ausführungsformen der gasdichten Verbindungen 13 zwischen dem Hauptboden 10 und dem Heckboden 14, bei welchen ein Stoß beziehungsweise Blechsprung 49 zwischen den beiden Bodenteilen des Fahrzeugbodens 6 - Hauptboden 10 und dem Heckboden 14 - zur Verbindung mit dem Bodenelement 16 bearbeitet worden sind. Hierzu ist der Blechsprung 49 beziehungsweise die Flanschverbindung der beiden Flansche 44, 45 zumindest in demjenigen Bereich, in welchem der Fahrzeugboden 6 mit dem Bodenelement 16 über die gasdichte Verbindung 26 verbunden wird, geglättet worden.

Gemäß den Ausführungsformen in den Fig. 8a und 8b ist hierbei eine durch den Blechsprung 49 entstandene Vertiefung 50 mit Lot aufgefüllt und durch Fräsen und/oder Schleifen und/oder Bürsten geglättet worden, wobei dies insbesondere mit einem Unterstand (gestrichelte Linie 51) gemäß Fig. 8a oder einem Überstand (gestrichelte Linie 52) gemäß Fig. 8b gegenüber einer durch die Ebenen der beiden Flansche 44, 45 gebildeten Verbindungsebene erfolgt. Hierbei wird insbesondere eine Gratfreiheit über einen Längenbereich I des Blechsprungs 49 gewährleistet. Gegebenenfalls wäre es hierbei auch denkbar, den Blechsprung 49 ohne Unter- oder Überstand auszuführen, sondern in der Verbindungsebene liegend.

Durch diese Glättung kann anschließend eine gasdichte Verbindung zwischen dem Hauptboden 10 und dem Heckboden14 einerseits und dem Bodenelement 16 andererseits geschaffen werden, welche auf besonders zuverlässige Weise über die Fügeverbindung und/oder mechanische Verbindung 29 und zusätzlich über das wenigstens eine Dichtelement 30 hergestellt wird.

Bezugszeichenliste

Kraftwagenkarosserie

Stirnwand

Vorbaustruktur

Längsträger

Übergangsbereich

Fahrzeugboden

Seitenschweller

Übergangsbereich

Hinterwagenstruktur

Hauptboden

Bodenbereich

Sitzquerträger gasdichte Verbindung

Heckboden

Fersenwand

Bodenelement

Speichergehäuse

Batteriemodul

Energiespeichereinrichtung

Batteriepack

Druckplatte

Spannelemente

Sicke/T rägerelement

Flansch

Flansch gasdichte Verbindung

Schließblech

Flansch

Verbindungselemente

Dichtung

Verbindungselemente

Druckplatte

Durchgangsöffnung

Schraubelement Schraube

Öffnung

Öffnung

Schraubmutter

Schraubenkopf

Sicken

Erhöhung

Erhöhung

Leitungen

Flansch

Flansch

Dichtelement

Dichtelement

Fügeverbindung

Blechsprung

Vertiefung

Linie

Linie