DE102010033123A1 - Energy store device arrangement for shell of motor vehicle, particularly passenger car body, is provided with energy store device that is indirectly held at shell of motor vehicle - Google Patents

Energy store device arrangement for shell of motor vehicle, particularly passenger car body, is provided with energy store device that is indirectly held at shell of motor vehicle Download PDF

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Dipl.-Ing. Blume Karl-Heinz
Dr.-Ing. Dehn Andreas
Hans Hofele
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Abstract

The energy store device arrangement (10) is provided with an energy store device (12) that is indirectly held at the shell (14) of the motor vehicle. An operating element (26) is provided by which the energy store device is moved relative to the shell before or during a force application caused by an accident of the motor vehicle. An independent claim is also included for a method for protecting a shell of a motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung einer Energiespeichereinrichtung an einem Rohbau eines Kraftwagens der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art sowie ein Verfahren zum Schützen einer solchen Energiespeichereinrichtung gemäß Patentanspruch 10.The invention relates to an arrangement of an energy storage device on a shell of a motor vehicle specified in the preamble of claim 1 and a method for protecting such an energy storage device according to claim 10.

Die DE 10 2008 039 514 A1 offenbart eine Einrichtung für ein Strukturbauteil eines Kraftwagens mit zumindest einem Bauteilbereich des Strukturbauteils, durch welchen ein Hohlraum umgrenzt ist und mit einer Druckbeaufschlagungseinrichtung, mittels welcher zur Steifigkeitserhöhung im Falle eines drohenden Unfalls des Kraftwagens der Hohlraum des Strukturbauteils mit einem Innendruck beaufschlagbar ist. Dabei kommuniziert die Druckbeaufschlagungseinrichtung mit einer Sensorik oder dergleichen Erfassungseinrichtung des Kraftwagens, mittels welcher eine bevorstehende unfallbedingte Kraftbeaufschlagung des Strukturbauteils ermittelbar ist.The DE 10 2008 039 514 A1 discloses a device for a structural component of a motor vehicle with at least one component region of the structural component, by which a cavity is delimited and with a pressurization device, by means of which the stiffness increase in the event of an impending accident of the motor vehicle, the cavity of the structural component is subjected to an internal pressure. In this case, the pressurizing device communicates with a sensor or similar detection device of the motor vehicle, by means of which an imminent accidental application of force to the structural component can be determined.

Zudem hat es sich im Rahmen des Serienbaus von Kraftwagen, insbesondere von Personenkraftwagen, gezeigt, dass es wünschenswert ist, eine Energiespeichereinrichtung, mittels welcher beispielsweise Energie zum Betreiben, insbesondere zum Vorbewegen des Kraftwagens speicherbar ist, insbesondere bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des Kraftwagens vor einer Beschädigung zu schützen.In addition, in the context of mass production of motor vehicles, in particular of passenger cars, it has been shown that it is desirable to store an energy storage device by means of which, for example, energy for operation, in particular for advancing the motor vehicle, in particular in the case of an accidental application of force to the motor vehicle from damage to protect.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung einer Energiespeichereinrichtung an einem Rohbau eines Kraftwagens sowie ein Verfahren zum Schützen einer solchen Energiespeichereinrichtung bereitzustellen, welche einen Schutz der Energiespeichereinrichtung ermöglichen.It is therefore an object of the present invention to provide an arrangement of an energy storage device on a shell of a motor vehicle and a method for protecting such an energy storage device, which allow protection of the energy storage device.

Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung einer Energiespeichereinrichtung an einem Rohbau eines Kraftwagens mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zum Schützen eines solchen Energiespeichereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an arrangement of an energy storage device on a shell of a motor vehicle with the features of patent claim 1 and by a method for protecting such an energy storage device with the features of claim 10. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the dependent claims.

Eine solche Anordnung einer Energiespeichereinrichtung an einem Rohbau eines Kraftwagens, insbesondere an einer Personenkraftwagenkarosserie, bei welcher die Energiespeichereinrichtung zumindest mittelbar an dem Rohbau des Kraftwagens gehalten ist, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass wenigstens ein Betätigungselement vorgesehen ist, mittels welchem die Energiespeichereinrichtung vor oder bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des Kraftwagens relativ zum Rohbau bewegbar ist.Such an arrangement of an energy storage device on a shell of a motor vehicle, in particular on a passenger car body, wherein the energy storage device is at least indirectly held on the shell of the motor vehicle, according to the invention is characterized in that at least one actuating element is provided by means of which the energy storage device before or at an accidental application of force of the motor vehicle is movable relative to the shell.

Durch das Betätigungselement, welches insbesondere ein crash-aktives Element ist, kann die Energiespeichereinrichtung, welche beispielsweise in Form einer Batterie, eines Gastanks, eines Wasserstofftanks oder dergleichen vorliegt, in Crash-Lastfällen vor einer unerwünschten Beschädigung und/oder Zerstörung geschützt werden, indem die Energiespeichereinrichtung relativ zu dem Rohbau und zumindest überwiegend, insbesondere komplett, aus dem Anprallbereich des Rohbaus bzw. aus dem Bereich, der bei einem Unfall und damit bei einem vorgegebenen Lastfall mit Kräften beaufschlagt und gegebenenfalls deformiert wird, bewegt wird. Daraus ergibt sich ein besonders gutes Unfallverhalten des Kraftwagens. Zudem können kostenintensive Reparaturen der Energiespeichereinrichtung infolge der vermiedenen bzw. reduzierten Beschädigung gering gehalten werden. Infolge der Bewegung aus dem Anprallbereich erfolgt keine oder nur eine geringe Kraftbeaufschlagung der Energiespeichereinrichtung. Ein weiterer Vorteil, der sich aus der Vermeidung oder Reduzierung der Beschädigung der Energiespeichereinrichtung ergibt, ist, dass eine Gefährdung der Umwelt und/oder von Personen durch eine auf unerwünschte Art und Weise beschädigte Energiespeichereinrichtung vermieden oder eine Wahrscheinlichkeit einer solchen Gefährdung reduziert ist, da beispielsweise ein Inhalt der Energiespeichereinrichtung nicht aus derselbigen austreten kann.By the actuator, which is in particular a crash-active element, the energy storage device, which is present for example in the form of a battery, a gas tank, a hydrogen tank or the like, be protected in crash load cases from unwanted damage and / or destruction by the Energy storage device relative to the shell and at least predominantly, in particular completely, from the impact region of the shell or from the area which is acted upon in an accident and thus at a predetermined load case with forces and optionally deformed, is moved. This results in a particularly good accident behavior of the motor vehicle. In addition, costly repairs of the energy storage device due to the avoided or reduced damage can be kept low. As a result of the movement from the impact area, there is no or only a small application of force to the energy storage device. Another advantage that results from avoiding or reducing the damage to the energy storage device is that it avoids or endangers a danger to the environment and / or people through an undesirably damaged energy storage device, for example a content of the energy storage device can not escape from derselbigen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Betätigungselement zumindest bereichsweise in ein Trägerelement, insbesondere in einen Querträger und/oder einen Längsträger, des Rohbaus integriert. Dadurch kann der Bauraumbedarf der erfindungsgemäßen Anordnung gering gehalten werden, was zur Lösung oder zur Vermeidung von Package-Problemen sowie zur Vermeidung einer unerwünscht großen Dimensionierung der Anordnung beiträgt. Auf diese Art und Weise belegt das insbesondere crash-aktive Betätigungselement keinen oder einen nur sehr geringen zusätzlichen Bauraum, woraus eine Einbausituation resultiert, welche insbesondere dem Unfallverhalten sowie der Packageoptimierung des Kraftwagens zugute kommt.In an advantageous embodiment of the invention, the actuating element is at least partially integrated into a carrier element, in particular in a cross member and / or a longitudinal member of the shell. As a result, the space requirement of the arrangement according to the invention can be kept low, which contributes to the solution or to avoid package problems and to avoid an undesirably large dimensioning of the arrangement. In this way, the particular crash-active actuator occupies no or only a very small additional space, resulting in a mounting situation, which in particular the accident behavior and the package optimization of the motor vehicle benefits.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Energiespeichereinrichtung in einem Unterbodenbereich des Rohbaus angeordnet. Dadurch können ansonsten ungenutzte und zur Verfügung stehende Bereiche des Rohbaus des Kraftwagens zur Anordnung der Energiespeichereinrichtung genutzt werden, so dass das Packaging des Kraftwagens weiter optimiert ist und die Anordnung einen besonders geringen Bauraumbedarf aufweist.In a further advantageous embodiment of the invention, the energy storage device is arranged in an underfloor region of the shell. As a result, otherwise unused and available areas of the bodyshell of the motor vehicle for the arrangement of the energy storage device can be used, so that the packaging of the motor vehicle is further optimized and the arrangement has a particularly low space requirement.

Um die Energiespeichereinrichtung bei einem Frontalanprall und/oder bei einem Heckanprall auf eine Barriere bzw. umgekehrt relativ zu dem Rohbau und aus dem Anprallbereich hinaus zu bewegen, ist beispielsweise ein oder sind mehrere Betätigungselemente in Fahrzeuglängsrichtung vor und/oder hinter der Energiespeichereinrichtung, also auf einer der Front des Kraftwagens zugewandten und/oder auf einer dem Heck zugewandten Seite der Energiespeichereinrichtung, angeordnet, welches die Energiespeichereinrichtung relativ zu dem Rohbau bewegen kann bzw. können. Dabei ist das Betätigungselement beispielsweise mittelbar einerseits an der Energiespeichereinrichtung und andererseits an dem Rohbau abgestützt. In order to move the energy storage device in a frontal impact and / or a rear impact on a barrier or vice versa relative to the carcass and from the impact area, for example, one or more actuators in the vehicle longitudinal direction in front and / or behind the energy storage device, ie on a the front of the motor vehicle facing and / or arranged on a rear side facing the energy storage device, which can move the energy storage device relative to the shell or can. In this case, the actuating element is indirectly supported, for example, on the one hand on the energy storage device and on the other hand on the shell.

Vorteilhafterweise ist durch das Betätigungselement eine zusätzliche Energieaufnahme zwischen der Energiespeichereinrichtung und dem Rohbau vorgesehen, wobei das Betätigungselement insbesondere in dessen aktivierten Zustand, in welchem es die Energiespeichereinrichtung relativ zu dem Rohbau bewegt, flächig, das heißt über eine große Kontaktfläche zwischen der Energiespeichereinrichtung und dem Betätigungselement hinweg, an der Energiespeichereinrichtung anliegt bzw. mittelbar abgestützt ist, was zu einer besonders günstigen Lastverteilung an der Energiespeichereinrichtung führt.Advantageously, an additional energy absorption between the energy storage device and the shell is provided by the actuating element, wherein the actuating element in particular in its activated state in which it moves the energy storage device relative to the shell, surface, that is, over a large contact area between the energy storage device and the actuating element away, is applied to the energy storage device or indirectly supported, resulting in a particularly favorable load distribution to the energy storage device.

Zur Bewegung der Energiespeichereinrichtung zumindest im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung ist das Betätigungselement beispielsweise im Heck- bzw. Kofferraumbereich des Rohbaus an wenigstens einem Träger des Rohbaus angeordnet bzw. bereichsweise in diesem integriert.To move the energy storage device at least substantially in the vehicle longitudinal direction, the actuating element is arranged, for example in the rear or trunk area of the shell on at least one support of the shell or partially integrated in this.

Insbesondere bzgl. der flächigen und zumindest mittelbaren Abstützung des Betätigungselement an der Energiespeichereinrichtung gilt Analoges auch für eine zusätzliche oder alternative Bewegung der Energiespeichereinrichtung zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung bei einem etwaigen Seitenanprall des Kraftwagens auf eine Barriere bzw. umgekehrt. Zum Schutz der Energiespeichereinrichtung im Falle eines Seitenanpralls, bei welchem es zu einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung zumindest in Fahrzeugquerrichtung kommt, kann ein oder eine Mehrzahl von Betätigungselementen linksseitig und/oder rechtsseitig der Energiespeichereinrichtung zwischen dieser und dem Rohbau, insbesondere zumindest einem Längsträger, insbesondere einem Schweller, angeordnet sein, um die Energiespeichereinrichtung zumindest bereichsweise aus dem Anprallbereich zu bewegen. Auch dabei kann das Betätigungselement an dem Rohbau angeordnet oder zumindest bereichsweise in einen entsprechenden Träger, insbesondere einen Längsträger, integriert sein, um den Bauraumbedarf gering zu halten.With regard in particular to the planar and at least indirect support of the actuating element on the energy storage device, analogous considerations also apply to an additional or alternative movement of the energy storage device at least essentially in the vehicle transverse direction in the event of a side impact of the motor vehicle on a barrier or vice versa. To protect the energy storage device in the event of a side impact, in which there is an accidental application of force at least in the vehicle transverse direction, one or a plurality of actuators left side and / or right side of the energy storage device between this and the shell, in particular at least one side member, in particular a sill, be arranged to at least partially move the energy storage device from the impact area. Here, too, the actuating element can be arranged on the shell or at least partially in a corresponding carrier, in particular a side member to be integrated in order to keep the space requirement low.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zum Bewegen der Energiespeichereinrichtung ein Querschnitt des Betätigungselements vergrößerbar. Durch eine solche Querschnittsvergrößerung des Betätigungselement erfolgt eine aktive Verschiebung des Energiespeichers aus dem Anprallbereich. Durch die Querschnittsvergrößerung wird ein maximal zulässiger Deformationsweg, bis die Energiespeichereinrichtung gegebenenfalls getroffen wird, erhöht. Dies trifft beispielsweise auf ein solches Betätigungselement als Betätigungselement zu, welches auf der Seite der Energiespeichereinrichtung angeordnet ist, aus welcher der Anprall und damit die unfallbedingte Kraftbeaufschlagung erfolgt. Ein gegebenenfalls auf einer dieser Seite gegenüberliegenden Seite angeordnetes Betätigungselement, welches also auf der Seite der Energiespeichereinrichtung angeordnet ist, welche dem Anprall abgewandt ist, wird durch die Bewegung, insbesondere eine Verschiebung, der Energiespeichereinrichtung in seinem Querschnitt reduziert. Infolge der Verschiebung aus dem Anprallbereich wird eine punktuelle Kraft sowie eine Intrusion von Gegenständen und/oder Bauteilen des Rohbaus in die Energiespeichereinrichtung sowie eine Intrusion der Energiespeichereinrichtung selbst in unerwünschte Bereiche vermieden oder zumindest reduziert.In an advantageous embodiment of the invention, a cross section of the actuating element can be enlarged in order to move the energy storage device. By such a cross-sectional enlargement of the actuating element takes place an active displacement of the energy storage from the impact area. Due to the cross-sectional enlargement, a maximum permissible deformation path is increased until the energy storage device is hit, if necessary. This applies for example to such an actuating element as an actuating element, which is arranged on the side of the energy storage device, from which the impact and thus the accidental force is applied. An optionally arranged on one side of this page actuating element, which is thus arranged on the side of the energy storage device, which faces away from the impact is reduced by the movement, in particular a shift, the energy storage device in its cross section. As a result of the displacement from the impact area, a punctual force as well as an intrusion of objects and / or components of the bodyshell into the energy storage device as well as an intrusion of the energy storage device itself into unwanted areas is avoided or at least reduced.

Ist die Energiespeichereinrichtung durch eine Druckbeaufschlagung, insbesondere eine Innendruckbeaufschlagung, des Betätigungselements bewegbar, so birgt dies den Vorteil, dass dadurch beispielsweise der Querschnitt des Betätigungselements in einer besonders kurzen Zeit insbesondere explosionsartig vergrößert und damit die Energiespeichereinrichtung zumindest bereichsweise aus dem Anprallbereich bewegt werden kann, bevor es zu einer unerwünschten Kraftbeaufschlagung und Beschädigung der Energiespeichereinrichtung kommt. Dazu ist beispielsweise ein Gasgenerator, ein pyrotechnischer Aktor oder dergleichen vorgesehen, welcher eine insbesondere explosionsartige Gasentladung und damit Druckbeaufschlagung des Betätigungselements im Falle der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung ermöglicht.If the energy storage device by a pressurization, in particular an Innendruckbeaufschlagung, the actuating element movable, this has the advantage that thereby, for example, the cross section of the actuating element in a particularly short time, in particular explosively increased and thus the energy storage device can be moved at least partially from the impact area before there is an undesirable application of force and damage to the energy storage device. For this purpose, for example, a gas generator, a pyrotechnic actuator or the like is provided which allows a particular explosive gas discharge and thus pressurization of the actuating element in the event of accidental application of force.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Energiespeichereinrichtung über das Betätigungselement am Rohbau gehalten. Dadurch übernimmt das Betätigungselement neben seiner Aufgabe der Bewegung der Energiespeichereinrichtung aus dem Anprallbereich auch die Funktion der Befestigung der Energiespeichereinrichtung am Rohbau, wobei die Energiespeichereinrichtung zumindest auch, insbesondere komplett, mittels des Betätigungselements am Rohbau gehalten ist. Zusätzliche Befestigungs- und Halteteile zur Halterung der Energiespeichereinrichtung am Rohbau sind gegebenenfalls nicht vorgesehen und nicht vonnöten bzw. kann somit die Anzahl an derartigen Halte- und Befestigungselementen gering gehalten werden. Dies geht mit einer besonders geringen Teileanzahl der Anordnung, mit einem geringen Gewicht sowie mit geringen Kosten der Anordnung einher, was einem geringen Gewicht sowie geringen Kosten des gesamten Kraftwagens zuträglich ist. Vorteilhafterweise ist dabei das Betätigungselement derart gestaltet, dass seine Funktion zum Bewegen der Energiespeichereinrichtung durch seine Trag- bzw. Haltefunktion nicht negativ beeinträchtigt ist.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the energy storage device is held on the body shell via the actuating element. As a result, in addition to its task of moving the energy storage device out of the impact area, the actuating element also assumes the function of fastening the energy storage device to the shell, wherein the energy storage device is at least also, in particular completely, held on the shell by means of the activation element. Additional mounting and holding parts for holding the energy storage device on the shell may not be provided and not required or may therefore the number of such Holding and fastening elements are kept low. This is associated with a particularly low number of parts of the arrangement, with a low weight and low cost of the arrangement, which is beneficial to a low weight and low cost of the entire motor vehicle. Advantageously, the actuator is designed such that its function for moving the energy storage device is not adversely affected by its support or holding function.

Ebenso kann vorgesehen sein, dass das Betätigungselement als Zusatzelement zwischen dem Rohbau und der Energiespeichereinrichtung angeordnet ist und lediglich die Funktion zur Verschiebung bzw. Bewegung der Energiespeichereinrichtung sowie gegebenenfalls als Lastverteiler zur gleichmäßigen Verteilung der Last zwischen dem Rohbau und der Energiespeichereinrichtung übernimmt. Die Halterung der Energiespeichereinrichtung am Rohbau erfolgt dann durch eine separate und gegebenenfalls zusätzliche Trag- oder Rahmenstruktur, welche eine Verschiebung bzw. eine Bewegung der Energiespeichereinrichtung relativ zu dem Rohbau infolge einer Aktivierung des Betätigungselements zulässt.Likewise, it can be provided that the actuating element is arranged as an additional element between the shell and the energy storage device and only takes over the function for displacement or movement of the energy storage device and optionally as a load distributor for uniform distribution of the load between the shell and the energy storage device. The holder of the energy storage device on the shell is then carried out by a separate and optionally additional support or frame structure, which allows a shift or movement of the energy storage device relative to the shell due to activation of the actuator.

Um den Bauraumbedarf der Anordnung weiterhin gering zu halten, ist das Betätigungselement vorteilhafterweise zumindest bereichsweise in ein Gehäuse der Energiespeichereinrichtung integriert. Auch dies trägt zur Lösung und zur Vermeidung Package-Problemen sowie zur Optimierung des Gesamtpackagings des Kraftwagens bei.In order to keep the space requirement of the arrangement remains low, the actuating element is advantageously at least partially integrated into a housing of the energy storage device. This also helps to solve and avoid package problems and to optimize the overall packaging of the motor vehicle.

Weist das Betätigungselement einen faltenförmigen, insbesondere balgartigen, Längenbereich auf, welcher zum Bewegen der Energiespeichereinrichtung in seiner Länge vergrößerbar ist, so ist dies insofern vorteilhaft, als dadurch die Energiespeichereinrichtung über einen besonders großen Weg hinweg relativ zum Rohbau bewegt werden kann. Dadurch kann die Energiespeichereinrichtung vor einer unerwünschten Beschädigung geschützt werden, und zwar auch dann, wenn der Anprallbereich besonders groß ist.If the actuating element has a fold-shaped, in particular bellows-like, longitudinal region which can be increased in length for moving the energy storage device, this is advantageous insofar as the energy storage device can be moved over a particularly long path relative to the shell. As a result, the energy storage device can be protected against undesired damage, even if the impact region is particularly large.

Zur Auslösung und Aktivierung des Betätigungselements, so dass die Energiespeichereinrichtung zumindest bereichsweise aus dem Anprallbereich bewegt wird, ist das Betätigungselement mit einer entsprechenden Erfassungseinrichtung gekoppelt und kann mit dieser signaltechnisch kommunizieren, wobei die Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung dient. Dabei handelt es sich beispielsweise um eine Erfassungseinrichtung, welche auch dazu dient, ein entsprechendes Signal zu generieren, um die Auslösung einer Rückhalteinrichtung wie beispielsweise eines Airbags des Kraftwagens zum Rückhalten und Schützen von Insassen des Kraftwagens zu bewirken. Dieses Signal wird beispielsweise an ein Steuergerät für die Rückhalteinrichtung gesendet, welches dann die Rückhalteeinrichtung, insbesondere den Airbag, auslöst. Dabei ist das Betätigungselement mit dieser ohnehin in dem Kraftwagen vorhandenen Erfassungseinrichtung, welche auch als Auslösesensorik bezeichnet wird, gekoppelt und wird beispielsweise ebenso über das Steuergerät aufgelöst bzw. aktiviert.To trigger and activate the actuating element, so that the energy storage device is at least partially moved out of the impact area, the actuating element is coupled to a corresponding detection device and can communicate with this signaling technology, wherein the detection device is used to detect an accidental force application. This is, for example, a detection device, which also serves to generate a corresponding signal to cause the triggering of a restraining device such as an airbag of the motor vehicle for restraining and protecting occupants of the motor vehicle. This signal is sent, for example, to a control device for the restraint, which then triggers the retainer, in particular the airbag. In this case, the actuating element with this existing anyway in the motor vehicle detection device, which is also referred to as a trigger sensor, coupled and is for example also resolved or activated via the control unit.

Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Aktivierung bzw. die Auslösung des Betätigungselements zum Bewegen der Energiespeichereinrichtung mittels einer Erfassungseinrichtung erfolgt, welche eine unvermeidbare bzw. als unvermeidbare eingestufte, unfallbedingte Kraftbeaufschlagung des Kraftwagens vorauserfasst. Die Erfassungseinrichtung ermittelt beispielsweise in Abhängigkeit von einer aktuellen Fahrsituation des Kraftwagens und insbesondere in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und den Abstand zur Barriere, dass es in einer gewissen Zeit zu einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung kommt, wobei entsprechende Maßnahmen getroffen werden, um den Kraftwagen und entsprechende Sicherheitseinrichtungen zum Schutz der Insassen vorzubereiten. Eine derartige Einrichtung wird auch als Precrash-Sensorik bezeichnet, die bevorstehende Front-, Seiten- und/oder Heckanprälle des Kraftwagens vorauserfasst. In diesem Fall wird beispielsweise das Betätigungselement durch diese Erfassungseinrichtung auf den drohenden Anprall vorbereitet oder gar schon zeitlich vor dem eigentlichen Anprall aktiviert. So kann die Energiespeichereinrichtung besonders schnell und sicher aus dem Anprallbereich zumindest bereichsweise bewegt werden, um eine ungewünschte Beschädigung zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren.Additionally or alternatively, it may be provided that the activation or the triggering of the actuating element for moving the energy storage device by means of a detection device which detects an unavoidable or unavoidable classified, accidental application of force to the motor vehicle. The detection device determines, for example, as a function of a current driving situation of the motor vehicle and in particular as a function of the vehicle speed and the distance to the barrier, that it comes in a certain time to an accidental force application, with appropriate measures are taken to the cars and corresponding safety devices for To prepare for the protection of the occupants. Such a device is also referred to as a pre-crash sensor system that anticipates impending front, side and / or rear impacts of the motor vehicle. In this case, for example, the actuating element is prepared by this detection device for the imminent impact or even activated in time before the actual impact. Thus, the energy storage device can be moved from the impact area at least in regions, particularly quickly and safely, in order to avoid or at least reduce undesired damage.

Zur Erfindung gehört auch ein Verfahren zum Schutz einer an einem Rohbau eines Kraftwagens, insbesondere an einer Personenkraftwagenkarosserie, angeordneten Energiespeichereinrichtung, bei welchem die zumindest mittelbar an dem Rohbau des Kraftwagens gehaltene Energiespeichereinrichtung vor oder bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des Kraftwagens mittels wenigstens eines Betätigungselements relativ zum Rohbau bewegt wird. Das erfindungsgemäß Verfahren ermöglicht somit ein besonders gutes Unfallverhalten des Kraftwagens, da infolge der Bewegung, insbesondere Verschiebung der Energiespeichereinrichtung relativ zu dem Rohbau insbesondere zumindest bereichsweise aus dem Anprallbereich zum einen die Energiespeichereinrichtung vor einer unerwünschten Beschädigung geschützt werden kann. Zum anderen sind Folgegefährdungen beispielsweise von Insassen oder der Umwelt vermieden, da eine unerwünschte Intrusion der Energiespeichereinrichtung infolge einer unerwünschten Kraftbeaufschlagung sowie ein unerwünschtes Austreten eines Inhalts der Energiespeichereinrichtung aus dieser hinaus vermieden oder zumindest eine Wahrscheinlichkeit einer solchen Intrusion bzw. eines solchen Austretens reduziert sind. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und umgekehrt anzusehen.To the invention also includes a method for protecting a on a shell of a motor vehicle, especially on a passenger car body, arranged energy storage device, wherein the at least indirectly held on the shell of the motor energy storage device before or at an accidental application of force to the motor vehicle by means of at least one actuating element relative to the shell is moved. The inventive method thus enables a particularly good accident behavior of the motor vehicle, as a result of the movement, in particular displacement of the energy storage device relative to the shell, in particular at least partially from the impact region on the one hand, the energy storage device can be protected from undesired damage. On the other hand, consequential hazards, for example, of occupants or the environment are avoided, since an undesired intrusion of the energy storage device as a result of an undesired application of force as well as an undesired escape of a content of the energy storage device out of this avoided or at least one probability of such intrusion or leakage is reduced. Advantageous embodiments of the arrangement according to the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the method according to the invention and vice versa.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. 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, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:

1 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Querschnittsansicht einer Anordnung einer Energiespeichereinrichtung an einem Rohbau eines Personenkraftwagens, bei welcher ein Betätigungselement einerseits an einem Gehäuse der Energiespeichereinrichtung und andererseits an einem Längsträger des Rohbaus abgestützt ist, wobei die Energiespeichereinrichtung mittels des Betätigungselements relativ zu dem Rohbau bewegbar ist und wobei sich das Betätigungselement in einem nicht aktivierten Zustand befindet; und 1 a schematic and perspective cross-sectional view of an arrangement of an energy storage device on a shell of a passenger car, in which an actuating element is supported on the one hand to a housing of the energy storage device and on the other hand on a longitudinal beam of the shell, wherein the energy storage device is movable relative to the shell by means of the actuating element and wherein the actuator is in a non-activated state; and

2 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Querschnittsansicht der Anordnung gemäß 1, wobei sich das Betätigungselement in einem aktivierten Zustand befindet, infolge welchem die Energiespeichereinrichtung relativ zu dem Rohbau in Vergleich zu 1 bewegt wurde. 2 a schematic and perspective cross-sectional view of the arrangement according to FIG 1 , wherein the actuating element is in an activated state, as a result of which the energy storage device relative to the shell in comparison to 1 was moved.

Die 1 und 2 zeigen eine Anordnung 10 einer Energiespeichereinrichtung 12 an einem Rohbau 14 eines Personenkraftwagens, bei welcher die Energiespeichereinrichtung 12 in einem Unterbodenbereich 16 des Rohbaus 14 angeordnet ist.The 1 and 2 show an arrangement 10 an energy storage device 12 on a shell 14 a passenger car, wherein the energy storage device 12 in an underbody area 16 of the shell 14 is arranged.

Zur Unterbringung der Energiespeichereinrichtung 12 ist dabei ein ohnehin zur Verfügung stehender Zwischenraum 18 des Unterbodenbereichs 16 genutzt, so dass die Energiespeichereinrichtung 12 keinen zusätzlichen Bauraum beansprucht und der Rohbau 14 in dessen Dimensionen nicht unerwünschter Weise zur Anordnung der Energiespeichereinrichtung 12 vergrößert werden muss im Vergleich zu einem Personenkraftwagen mit dem Rohbau 14, bei welchem die Energiespeichereinrichtung 12 nicht vorgesehen ist.To accommodate the energy storage device 12 is thereby an already available space 18 of the underbody area 16 used, so that the energy storage device 12 no additional space claimed and the shell 14 in its dimensions not undesirable to the arrangement of the energy storage device 12 must be increased compared to a passenger car with the shell 14 in which the energy storage device 12 is not provided.

Die Energiespeichereinrichtung 12 ist beispielsweise als Batterie, Gastank, Wasserstofftank oder dergleichen ausgebildet und dient dazu, Energie zum Antreiben des Personenkraftwagens aufzunehmen, zu speichern und zu transportieren, um einen zu einem Antrieb mit Benzin oder Diesel alternativen Antrieb des Personenkraftwagen zu ermöglichen.The energy storage device 12 is designed, for example, as a battery, gas tank, hydrogen tank or the like and serves to receive energy for driving the passenger car to store and transport to allow for an alternative to a drive with gasoline or diesel propulsion of the passenger car.

Wie den 1 und 2 zu entnehmen ist, nimmt die Energiespeichereinrichtung 12 dabei den Zwischenraum 18 zwischen einem in Fahrzeugquerrichtung gemäß einem Richtungspfeil 20 seitlichen und beispielsweise als Seitenschweller ausgebildeten Längsträger 22 und in den 1 und 2 nicht dargestellten Querträgerstrukturen ein.Like that 1 and 2 can be seen, takes the energy storage device 12 while the gap 18 between a vehicle transverse direction according to a directional arrow 20 lateral and, for example, designed as side skirts side member 22 and in the 1 and 2 not shown cross member structures.

In einem verbleibenden Bauraum 24 in Fahrzeugquerrichtung gemäß dem Richtungspfeil 20 zwischen der Energiespeichereinrichtung 12 und dem Längsträger 22 ist ein Betätigungselement 26 angeordnet, welches einerseits zumindest mittelbar an dem Längsträger 22 und andererseits mittelbar an der Energiespeichereinrichtung 12 abgestützt ist. Das Betätigungselement 26 ist über ein Gehäuse 27 der Energiespeichereinrichtung 12 abgestützt und liegt an einer entsprechenden Wandung 28 des Gehäuses 26 an, wobei die Energiespeichereinrichtung 12 in dem Gehäuse 27 aufgenommen ist. Das Betätigungselement 26 übernimmt auch eine Haltefunktion zwischen der Energiespeichereinrichtung 12 bzw. dessen Gehäuse 27 und dem Längsträger 22, wobei die Energiespeichereinrichtung 12 mittels des Bewegungselements 26 an dem Rohbau 14 gehalten ist.In a remaining space 24 in the vehicle transverse direction according to the directional arrow 20 between the energy storage device 12 and the side member 22 is an actuator 26 arranged, which on the one hand at least indirectly on the side rail 22 and on the other hand indirectly to the energy storage device 12 is supported. The actuator 26 is about a housing 27 the energy storage device 12 supported and is located on a corresponding wall 28 of the housing 26 to, wherein the energy storage device 12 in the case 27 is included. The actuator 26 also assumes a hold function between the energy storage device 12 or its housing 27 and the side member 22 , wherein the energy storage device 12 by means of the movement element 26 on the shell 14 is held.

Das Betätigungselement 26 ist ein so genanntes crash-aktives Betätigungselement 26, mittels welchem die Energiespeichereinrichtung 12 bei einer erfassten oder bei einer vorauserfassten und als unvermeidbar eingestuften Kraftbeaufschlagung relativ zu dem Rohbau 14 insbesondere in Fahrzeugquerrichtung gemäß dem Richtungspfeil 20 bewegbar ist. Dadurch kann die Energiespeichereinrichtung 12 aus einem Anprallbereich des Personenkraftwagens auf eine Barriere bzw. umgekehrt bewegt werden. Damit ist eine unerwünschte Beschädigung der Energiespeichereinrichtung 12 vermieden oder zumindest eine derartige Wahrscheinlichkeit reduziert.The actuator 26 is a so-called crash-active actuator 26 , by means of which the energy storage device 12 in the case of a detected or anticipated and deemed unavoidable application of force relative to the body shell 14 in particular in the vehicle transverse direction according to the directional arrow 20 is movable. As a result, the energy storage device 12 be moved from a collision area of the passenger car on a barrier or vice versa. This is an undesirable damage to the energy storage device 12 avoided or at least reduced such a probability.

Zum Bewegen der Energiespeichereinrichtung 12 relativ zu dem Rohbau 14 weist das Betätigungselement 26 einen faltenförmigen bzw. wellenförmigen Längenbereich 30 auf, welcher infolge einer Druckbeaufschlagung eines geschlossenen Hohlquerschnitts 32 des Betätigungselements 26 in dessen Erstreckung in Fahrzeugquerrichtung gemäß dem Richtungspfeil 20 vergrößerbar ist. Der Längenbereich 30 stellt somit eine gefaltete Struktur dar, welche bei der Druckbeaufschlagung durch eine Entfaltung auch eine Vergrößerung ihres Querschnitts erfährt. Durch diese Querschnittsvergrößerung erfolgt eine seitliche Bewegung bzw. Verschiebung der Energiespeichereinrichtung 12 insbesondere in Richtung gemäß einem Richtungspfeil 34. Zum Bewegen der Energiespeichereinrichtung 12 in eine Richtung, welche der Richtung gemäß dem Richtungspfeil 34 entgegengesetzt ist, ist auch ein entsprechendes Betätigungselement auf einer der in den 1 und 2 dargestellten Seite gegenüber liegenden Seite der Energiespeichereinrichtung 12 angeordnet, wobei die geschilderte Querschnittsvergrößerung des in den 1 und 2 gezeigten Betätigungselements zu einer Querschnittsverkleinerung des in den 1 und 2 nicht dargestellten und dem Betätigungselement 26 gegenüberliegenden Betätigungselements führt, wodurch ein gewünschter und notwendiger Weg zur Verschiebung der Energiespeichereinrichtung 12 bereitgestellt wird.To move the energy storage device 12 relative to the shell 14 has the actuating element 26 a fold-shaped or wavy length range 30 on, which due to pressurization of a closed hollow section 32 of the actuating element 26 in its extension in the vehicle transverse direction according to the directional arrow 20 is enlargeable. The length range 30 thus represents a folded structure, which undergoes an enlargement of its cross-section in the pressurization by a deployment. Through this cross-sectional enlargement takes place a lateral movement or displacement of the energy storage device 12 especially in the direction according to a directional arrow 34 , To move the energy storage device 12 in a direction which the direction according to the directional arrow 34 is opposite, is also a corresponding actuator on one of the in the 1 and 2 shown side opposite side of the energy storage device 12 arranged, wherein the described cross-sectional enlargement of the in 1 and 2 shown actuator to a cross-sectional reduction of in the 1 and 2 not shown and the actuator 26 opposite actuating element, whereby a desired and necessary way to shift the energy storage device 12 provided.

Zeigt die 1 das Betätigungselement 26 in dessen nicht aktivierten Zustand, so zeigt die 2 das Betätigungselement 26 in dessen betätigten Zustand. Wie der 2 deutlich zu entnehmen ist, hat sich der faltenförmige bzw. wellenförmige Längenbereich 30 und die dadurch gebildete Faltenstruktur entfaltet und gelängt, was zu der Querschnittsvergrößerung des Betätigungselements 26 und damit zur Bewegung der Energiespeichereinrichtung 12 relativ zu dem Rohbau 14 führt.Show the 1 the actuator 26 in its non-activated state, it shows 2 the actuator 26 in its actuated state. Again 2 can be clearly seen, has the fold-shaped or wavy length range 30 and the fold structure formed thereby unfolds and elongates, resulting in the cross-sectional enlargement of the actuator 26 and thus to the movement of the energy storage device 12 relative to the shell 14 leads.

Wie den 1 und 2 zu entnehmen ist, ist das Betätigungselement 26 über Füg- und Verbindungsflansche 34, 36 und 38 besonders flächig insbesondere an dem Gehäuse 27 abgestützt, wodurch das Betätigungselement als Lastverteiler fungiert. Dadurch wird die beaufschlagende Last im Falle der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung nicht punktuell, wie sie z. B. bei einem seitlichen Pfahlanprall auftritt, sondern besonders flächig, das heißt über eine große Fläche hinweg, in das Gehäuse 27 der Energiespeichereinrichtung 12 eingeleitet. Durch die derartige Lastverteilung im Gehäuse 27 wird eine ungewünschte und mögliche Beschädigung der Energiespeichereinrichtung 12 vermieden bzw. eine derartige Gefahr reduziert.Like that 1 and 2 it can be seen, is the actuator 26 via joining and connection flanges 34 . 36 and 38 particularly flat especially on the housing 27 supported, whereby the actuator acts as a load distributor. As a result, the load is not punctually in the event of accidental force application, as z. B. occurs in a lateral pile impact, but particularly flat, that is over a large area, in the housing 27 the energy storage device 12 initiated. Due to the load distribution in the housing 27 becomes an unwanted and possible damage to the energy storage device 12 avoided or reduced such danger.

Die Anordnung 10 sowie der gesamte Personenkraftwagen weist ein besonders gutes Unfallverhalten auf, wobei im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung die Energiespeichereinrichtung 12 vor einer möglichen Beschädigung geschützt sowie die geschilderten Folgeschäden vermieden oder zumindest reduziert sind.The order 10 As well as the entire passenger car has a particularly good accident behavior, wherein in the event of an accidental force application, the energy storage device 12 protected against possible damage and the described consequential damage avoided or at least reduced.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008039514 A1 [0002] DE 102008039514 A1 [0002]

Claims (10)

Anordnung (10) einer Energiespeichereinrichtung (12) an einem Rohbau (14) eines Kraftwagens, insbesondere an einer Personenkraftwagenkarosserie, bei welcher die Energiespeichereinrichtung (12) zumindest mittelbar an dem Rohbau (14) des Kraftwagens gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Betätigungselement (26) vorgesehen ist, mittels welchem die Energiespeichereinrichtung (12) vor oder bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des Kraftwagens relativ zum Rohbau (14) bewegbar ist.Arrangement ( 10 ) an energy storage device ( 12 ) on a shell ( 14 ) of a motor vehicle, in particular on a passenger vehicle body, in which the energy storage device ( 12 ) at least indirectly on the shell ( 14 ) of the motor vehicle, characterized in that at least one actuating element ( 26 ) is provided, by means of which the energy storage device ( 12 ) before or during an accidental application of force to the motor vehicle relative to the shell ( 14 ) is movable. Anordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (26) zumindest bereichsweise in ein Trägerelement (22), insbesondere in einen Querträger und/oder einen Längsträger (22), des Rohbaus (14) integriert ist.Arrangement ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the actuating element ( 26 ) at least partially into a carrier element ( 22 ), in particular in a cross member and / or a longitudinal member ( 22 ), of the shell ( 14 ) is integrated. Anordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeichereinrichtung (12) in einem Unterbodenbereich (16) des Rohbaus (14) angeordnet ist.Arrangement ( 10 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the energy storage device ( 12 ) in an underbody area ( 16 ) of the shell ( 14 ) is arranged. Anordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bewegen der Energiespeichereinrichtung (12) ein Querschnitt (32) des Betätigungselements (26) vergrößerbar ist.Arrangement ( 10 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that for moving the energy storage device ( 12 ) a cross section ( 32 ) of the actuating element ( 26 ) is enlargeable. Anordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeichereinrichtung (12) durch eine Druckbeaufschlagung, insbesondere einen Innendruckbeaufschlagung, des Betätigungselements (26) bewegbar ist.Arrangement ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the energy storage device ( 12 ) by a pressurization, in particular an internal pressure, of the actuating element ( 26 ) is movable. Anordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeichereinrichtung (12) über das Betätigungselement (26) am Rohbau (14) gehalten ist.Arrangement ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the energy storage device ( 12 ) via the actuating element ( 26 ) on the shell ( 14 ) is held. Anordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (26) an einem Gehäuse (27) der Energiespeichereinrichtung (12) abgestützt ist.Arrangement ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating element ( 26 ) on a housing ( 27 ) of the energy storage device ( 12 ) is supported. Anordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (26) zumindest bereichsweise in ein Gehäuse (27) der Energiespeichereinrichtung (12) integriert ist.Arrangement ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating element ( 26 ) at least partially into a housing ( 27 ) of the energy storage device ( 12 ) is integrated. Anordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (26) einen faltenförmigen Längenbereich (30) aufweist, welcher zum Bewegen der Energiespeichereinrichtung (12) in seiner Länger vergrößerbar ist.Arrangement ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating element ( 26 ) a fold-shaped length range ( 30 ), which is used to move the energy storage device ( 12 ) Is in its lengthenable. Verfahren zum Schützen einer an einem Rohbau (14) eines Kraftwagens, insbesondere an einer Personenkraftwagenkarosserie, angeordneten Energiespeichereinrichtung (12), bei welchem die zumindest mittelbar an dem Rohbau (14) des Kraftwagens gehaltene Energiespeichereinrichtung (12) vor oder bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des Kraftwagens mittels wenigstens eines Betätigungselements (26) relativ zum Rohbau (14) bewegt wird.Method for protecting a body shell ( 14 ) of a motor vehicle, in particular on a passenger car body, arranged energy storage device ( 12 ), in which the at least indirectly on the shell ( 14 ) held the motor vehicle energy storage device ( 12 ) before or during an accidental application of force to the motor vehicle by means of at least one actuating element ( 26 ) relative to the shell ( 14 ) is moved.
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