用于机动车白车身的蓄能器-底板组件

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的用于机动车白车身的蓄能器-底板组件。

背景技术

这样的蓄能器-底板组件已经由EP 2 468 609A2已知，在该蓄能器-底板组件中底板组件的车辆底板在侧向由相应的侧槛梁限定并且由纵梁和/或横梁加强。在此，蓄能器由在其之内容纳有相应的电池单体或电池模块的壳体形成。这个壳体由包括多个在外周侧环绕的型材元件以及多个横梁的框架式结构加强，从而蓄能器能经由相应的螺纹连接尤其是在侧槛梁的区域内固定在车辆底板下侧。在此为了在蓄能器和底板组件之间获得尽可能有利的力传递，蓄能器在其尺寸和形状方面与在车辆底板下侧由侧槛梁和相应的横梁形成的开口协调。因此，蓄能器的壳体可以至少基本上形锁合地定位和固定在相应的侧槛梁之间。由此，蓄能器用作底板组件的在白车身方面分担承载的元件。

蓄能器壳体的承载功能虽然能实现蓄能器与底板组件之间的相对刚性的连接，但是由于蓄能器壳体的分担承载功能，该分担承载功能在制造方面极其耗费并且还困难。因此，例如在侧向碰撞时导入的力必须由蓄能器壳体一同承受，由此该蓄能器壳体必须构成为相应刚性并且稳定的。此外，在蓄能器和底板组件的其余构件之间得到双重的过程链，因为它们共同地用作结合体。另一问题在于载荷传递部位位于借以将蓄能器固定在相应的侧槛梁上的螺钉的区域内。尤其是在由事故引起地施加力时，这些载荷传递部位在失效方面极其受到危险，从而必须采取显著的措施，以便避免这一点。此外，由于在蓄能器和底板组件之间的过渡，相应的载荷路径中断，这同样在力传递方面、尤其是在事故时可被证实为不利的。

发明内容

因此，本发明的目的在于，创造一种蓄能器-底板组件，在该蓄能器-底板组件中能特别简单地制造蓄能器并且底板组件按特别有利的方式得到加强。

按照本发明，所述目的通过一种具有权利要求1的特征的蓄能器-底板组件实现。有利的进一步改进方案是从属权利要求的技术方案。

按照本发明的蓄能器-底板组件包括：车辆底板，该车辆底板在侧向由相应的侧槛梁限定并且由纵梁和/或横梁加强；以及蓄能器，该蓄能器设置在车辆底板下侧。现在为了得到一种特别简单构造的蓄能器或特别有利的加强的底板组件，按照本发明规定：所述蓄能器-底板组件包括蓄能器的至少一个在白车身方面不承载的壳体和至少一个附加的设置在车辆底板上侧的用于加强底板组件的纵梁或横梁。因此，按照本发明规定：在一方面蓄能器的容纳和密封功能与在迄今为止的现有技术中同样通过蓄能器壳体进行的加强功能之间通过如下方式实现分离，即，现在在车辆底板上侧设有至少一个另外的用于加强底板组件的纵梁或横梁。据此，按照本发明规定，所述蓄能器的所述至少一个壳体设计成没有有助于加强底板组件或机动车白车身并且有助于在相应地由事故引起地施加力时吸收事故能量的框架元件、型材或类似物。而是蓄能器的壳体的功能尤其是展现为密封地容纳相应的电池单体或电池模块。

因为蓄能器的壳体因而构成为没有底板组件的分担承载的元件，所以该壳体可设计成成本明显更有利的。此外，通过由于在蓄能器的区域内省去相应梁而附加地设置在车辆底板侧向的相应的纵梁或横梁，可在底板组件或机动车白车身中实现优化的载荷路径，而在这里不需要相应的载荷传递部位、如螺钉或类似物。因此，不仅实现了在制造技术方面更有利的并且更简单的解决方案，而且还能实现底板组件的改进的刚性和稳定性。

在本发明的进一步的实施方案中，所述蓄能器的所述至少一个壳体设置成离底板组件的侧槛梁或前横梁或后横梁间隔开间距。因为蓄能器的壳体按照本发明不再有助于加强底板组件，所以这可以相对于侧槛梁或前横梁或后横梁缩进地设置，这又具有如下优点，即，在由事故引起的施加力的情况下、例如在侧向碰撞时蓄能器的壳体能按改进的方式得到保护以防损坏。

此外，已表明有利的是，在所述至少一个壳体下侧设置有支承元件，所述至少一个壳体经由该支承元件保持在车辆底板下侧。支承元件在此尤其是可以是支承板，蓄能器的所述至少一个壳体支撑在该支承板上，所述壳体本身又容纳多个电池单体或电池模块。通过这样的支承元件能实现蓄能器的所述至少一个壳体特别简单地装配在车辆底板上。此外，支承元件特别有利地构成为用于例如在驶上柱或类似物时保护蓄能器的所述至少一个壳体以防损坏。

本发明的一种进一步有利的实施方式规定，所述支承元件设置成离底板组件的侧槛梁或前横梁或后横梁间隔开间距。通过这些措施也可以按改进的方式减少对蓄能器的损坏，更确切地说尤其是在侧向碰撞时。

本发明的一种进一步有利的实施方式规定，在所述蓄能器和相应的侧槛梁之间设有自由空间。由此，在由事故引起的施加力的情况下，侧槛梁可在蓄能器可能损坏之前在一定程度上变形。

在本发明的进一步的实施方案中，设有蓄能器的多个彼此平行延伸的壳体。这些壳体可有利地在车辆横向方向上彼此平行地延伸。然而特别有利的是，所述多个壳体在车辆纵向方向上彼此平行地延伸，因为这些壳体按照本发明便可构成为更长和更大的，从而总体上能实现在成本方面的优点。多个壳体还具有如下优点，即，这些壳体连接在车辆底板上比在一个大壳体的情况时简单得多，在所述一个大壳体的情况时必须设置通常仅能以很大的技术耗费实现的中间连接。

在本发明的进一步有利的实施方案中，在相应壳体的侧向分别有一个保持型材设置在车辆底板下侧，相应的壳体经由该保持型材而与车辆底板连接。壳体和设置在其间或侧向的保持型材的这种设置结构能实现相应的壳体特别有利并且简单地固定在车辆底板下侧。

此外，已表明有利的是，相应的壳体夹紧、尤其是在借助夹紧板条的情况下夹紧在相应的保持型材与支承元件之间。由此实现大尺寸地并且在公差补偿方面特别有利地将相应的壳体固定在车辆底板下侧。

最后，已表明有利的是，所述至少一个设置在车辆底板上侧的用于加强底板组件的横梁附加于本就存在的座椅横梁设置并且连续地在侧槛梁之间延伸或者说连接在所述侧槛梁上。由此，以优化的方式在相应的侧槛梁之间得到相应直线延伸的载荷路径，所述载荷路径正是在侧向碰撞等等时能承受高载荷。

本发明的其它特征由权利要求书、附图和附图描述得出。前面在说明书中提到的特征和特征组合以及下文在附图描述中提到的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅能以相应给出的组合应用，而且能以其它组合或单独地应用。

附图说明

现在依据优选的实施例以及参照附图更详细地阐述本发明。图中：

图1示出具有蓄能器-底板组件的机动车车身的示意性的仰视图，在该蓄能器-底板组件中车辆底板在侧向由相应的侧槛梁限定并且由纵梁和/或横梁加强，并且在该蓄能器-底板组件中蓄能器设置在车辆底板的下侧，该蓄能器包括多个沿车辆纵向方向延伸的并且构成为在白车身方面不承载的壳体，

图2示出按照图1的蓄能器-底板组件沿着在车辆垂向方向上和在车辆横向方向上延伸的剖面的透视的剖视图，

图3示出按照图1和2的蓄能器-底板组件沿着在车辆横向方向上和在车辆垂向方向上延伸的剖面的局部的剖视图，

图4示出机动车白车身的底板组件的车辆底板的局部的透视图，其中，在座椅横梁旁边可看到用于加强底板组件的附加的横梁，和

图5示出具有蓄能器-底板组件的机动车白车身的透视的仰视图。

具体实施方式

图1以透视的仰视图示出轿车的机动车白车身。在此，蓄能器-底板组件由白车身侧的以下还更详细阐述的底板组件1以及蓄能器2形成，该蓄能器在这里在底板组件1下方以爆炸图的方式示出。借助蓄能器2能给机动车的驱动装置供给电能，该机动车例如被纯电力驱动或借助混合动力驱动装置驱动。

底板组件1基本上由这里尽量平坦的车辆底板3形成，该车辆底板尤其是由一个或多个金属板成型构件形成。该车辆底板3在侧向由相应的侧槛梁4、5限定，所述侧槛梁基本上水平地在车辆横向方向上在每个车辆侧面的相应的前部和后部轮罩6、7之间延伸。在前部区域内，底板组件1向前由前横梁8限定，该前横梁——参照车辆纵向方向——在前围板9的高度上延伸，该前围板将乘员舱和机动车前部构造分隔开。横梁8在此水平地并且沿车辆横向方向在侧槛梁4、5的相应的前端部或者说相应的前门柱10的下端部之间延伸。在后面的区域中，底板组件具有后横梁11，该后横梁水平地并沿车辆横向方向——参照车辆纵向方向——大致在侧槛梁4、5的相应后端部的高度处延伸。

包括侧槛梁4、5和横梁8、11的车辆底板3形成一个向下开放的凹部，蓄能器2在该凹部中按以下还要更详细描述的方式设置在车辆底板3下方。

在此，以下应依据图2和3阐述蓄能器2设置在车辆底板3下方，图2和3分别以透视图和从前面的剖视图分别沿着在车辆横向方向上和在车辆垂向方向上延伸的剖面示出蓄能器-底板组件。在这里可看出，蓄能器2包括多个、在这里六个单独的壳体12，这些壳体分别由一个横截面基本上呈U形的上部件13和一个同样基本上横截面呈U形的下部件14沿着相应的凸缘连接部15相互连接。凸缘连接部15在此由上部件13或下部件14的相应的凸缘形成并且在外周侧围绕相应整个壳体12环绕封闭地延伸。由此，设置在相应壳体12之内的电池单体或者说电池模块16密封地容纳在相应配设的壳体12之内。

所述多个壳体12在此彼此平行地大致水平地并且沿车辆纵向方向延伸。在每个壳体12的侧向或者说在各个壳体12之间，分别有一个保持型材17水平地并且沿车辆纵向方向延伸，该保持型材在这里基本上在横截面内具有帽形轮廓并且借助相应的凸缘18固定在车辆底板3下侧，例如经由焊接连接或其他方式的接合连接。保持型材17在此尤其是也在图1中在车辆底板3下侧可见。它们主要用于保持由所述多个壳体12形成的蓄能器2。因此，保持型材17也设置在蓄能器2之外。

尤其是在图1中可看到支承板形式的支承元件19，该支承板例如可构成为金属板成型件、构成为塑料构件或者构成为金属铸造构件。支承板19在这里基本上构成为平坦的并且在上侧具有相应的夹紧板条20，这些夹紧板条在各个壳体12之间的相应的中间区域内造型成双T形的、而在最靠外的壳体12外侧在横截面方面造型成箱形轮廓式的。这些夹紧板条20例如经由焊接连接、其他的接合连接或类似连接固定在支承元件19的上侧或内侧并且与相应对应的保持型材17对准，该保持型材本身又固定在车辆底板3下侧。因此，当支承元件19装配在底板组件1上时，相应的夹紧板条20也至少基本上水平地并且在车辆纵向方向上延伸。

在装配时，给具有夹紧板条20的支承元件19配备各个壳体12并且接着将其固定在车辆底板3下侧。在这里，通过将支承板19固定在车辆底板3下侧，将壳体12以它们各自的凸缘连接部15夹紧在相应的保持型材17和相应的夹紧板条20之间。这主要通过如下方式实现，即，在支承元件19或者说相应的夹紧板条20与所属的保持型材17之间安置相应的螺纹连接或其他机械连接器件，使得相应壳体12的相应的凸缘连接部15夹紧在相应的保持型材17与所属的夹紧板条20之间。

在此，支承板19不仅用于装配和保持相应的壳体12，而且用于保护所述壳体。尤其是在行驶越过柱时，相应的壳体12因而以优化的方式得到保护以防损坏。

尤其是由图2和3还可看到，不仅相应的壳体12而且支承板19离相应对应的侧槛梁4、5带有侧向间距地结束。换言之，在蓄能器2和相应的侧槛梁4、5之间设有自由空间21，该自由空间向上延伸直至车辆底板3的下侧。因此，在蓄能器2和相应的侧槛梁4、5之间在车辆底板3下方基本上不存在连接。

此外，尤其是由图2和3可看出，相应的壳体12以相应的上部件13或下部件14基本上构成为没有承载结构。这尤其是意味着：没有设置尤其是会有助于在车辆横向方向上加强车身的承载体或承载体式的凹部。同样，与迄今为止的现有技术不同，没有设置围绕蓄能器环绕的框架，该蓄能器可经由该框架例如连接在侧槛梁4、5上。在车辆纵向方向上向前或向后也可以在相应的壳体12和相应的横梁8或11之间设有相应的间距。这同样适用于支承板19，该支承板必要时同样可离所述横梁8、11带有间距地结束。

因为蓄能器2和尤其是其壳体12虽然因此具有用于设置在该壳体之内的电池模块16的密封功能，但尤其是没有用于机动车白车身的加强或承载的特性，所以对底板组件进行附加的加强，如这由图4以透视的并且局部的俯视图可看出。在这里尤其是可看出，除了相应的座椅横梁21、22之外在这里还设有两个另外的横梁23、24，所述另外的横梁在此前常规地按照上面描述的现有技术创造的蓄能器-底板组件中是不需要的。因为亦即按照本发明相应的壳体12没有用于机动车白车身或底板组件1的承载和加强的功能，所以这由在车辆底板3上侧延伸的或固定在该车辆底板的上侧上的横梁23、24实现。横梁23、24在此在底板组件的整个宽度上在两个侧槛梁4、5之间延伸，所述横梁支撑并且也固定在所述侧槛梁上。由此在相应的侧槛梁4、5之间得到两个优化的载荷路径，而不必如在迄今为止的现有技术中那样选择绕过相应的以螺钉或类似物形式的载荷传递部位，在所述载荷传递部位处载荷从底板组件或机动车白车身、尤其是从侧槛梁4、5传递到蓄能器2和该蓄能器的壳体12上。

在此可看出，因此创造出按简单的方式借助相应的横梁23、24实现的并且能按简单的方式焊接的并因而不是仅仅点状连接的载荷路径。该结构方式的另一个大的优点还在于，所描述的在相应壳体12的密封性和底板组件1或机动车白车身的机械加强之间的功能分离在功能上被分离。由此，尤其是相应的壳体12和蓄能器2总体上可明显成本更低地制造并且此外可实现机动车白车身及其底板组件1的改善的抓持功能。

另一优点在于，在侧槛梁4、5和蓄能器3、尤其是其壳体12之间设有间距或者说自由空间25，该间距或者说自由空间只有通过如下方式才是可能的，即，相应的壳体12或蓄能器2总体上不必有助于加强底板组件1并且因而不必强制性地固定在相应的侧槛梁4、5上。这尤其是具有如下优点，即，在侧向碰撞到侧槛梁4、5之一上时实现离蓄能器2或相应的壳体12的很大的间距，从而在侧向碰撞时在事故情景的过程中更晚得多地出现蓄能器2的损坏。

因为蓄能器由多个单个的由于其非承载的功能而不必相互连接的壳体12形成，所以可取消蓄能器2的迄今已知必需的极其耗费的中间连接。而是，各单个壳体12尤其是通过支承板19与保持型材17和夹紧板条20的组合以优化的方式保持在底部区域中。

最后图5示出蓄能器-底板组件的一种替代的实施方式，在该实施方式中，与按照图1至4的实施方式不同，相应的壳体12沿车辆横向方向延伸。尤其是当与这些壳体在车辆纵向方向上延伸时相比由此可实现更长的壳体12时，该设计方案可以是适合的。在该设计方案中壳体12或支承板19也可以离侧槛梁4、5或横梁8、11具有相应的间距。

如下内容也应被视为一同包括在本发明的范围之内：尤其是在按照图1至4设置壳体12时，这些壳体可向前或向后也直接延伸直至横梁8或11。相反，在按照图5的实施方式中壳体12也可以延伸直至相应的侧槛梁4、5。支承板19必要时也可延伸直至侧槛梁4、5或横梁8或11。由此，通过壳体12实现的密封功能和通过横梁24、25实现的加强和稳定功能的功能分离予以保留。

附图标记列表

1 底板组件

2 蓄能器

3 车辆底板

4 侧槛梁

5 侧槛梁

6 轮罩

7 轮罩

8 横梁

9 前围板

10 门柱

11 横梁

12 壳体

13 上部件

14 下部件

15 凸缘连接部

16 电池模块

17 保持型材

18 凸缘

19 支承元件

20 夹紧板条

21 座椅横梁

22 座椅横梁

23 横梁

24 横梁

25 自由空间