用于机动车的蓄能器底部组件的制作方法

1.本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的、用于机动车的蓄能器底部组件。


背景技术：

2.从ep 2 468 609 a2已知一种这样的蓄能器底部组件，其中，底部组件的车辆底部在侧面通过相应侧门槛限定并且通过纵梁和/或横梁加固。用于为机动车的电驱动装置提供电能的电蓄能装置的多个电池模块容纳在具有上壳和下壳的蓄存器壳体中。这两个壳在此通过凸缘连接部相互连接，该凸缘连接部环绕地在一个平面内延伸。在该凸缘连接部区域中，蓄存器壳体通过侧门槛和横梁区域中的多个相应螺纹连接固定在车辆底部的下侧。蓄存器壳体因此构造为与机动车白车身分开的单元并且必须具有凸缘连接部的至少基本上为平面的延伸，因为侧门槛和横梁——蓄存器壳体在白车身侧与之连接——具有平面延伸。此外，基于分开的设计和随后与机动车白车身的连接，蓄存器壳体必定满足静态和动态性能以及碰撞性能方面的较低要求。因此，根据现有技术车辆底部没有进一步的功能。


技术实现要素：

3.本发明的任务是提供一种机动车的蓄能器底部组件，借助该蓄能器底部组件，蓄存器壳体能以改进的方式与机动车车身的形状和/或蓄能装置的部件相适配。
4.根据本发明，所述任务通过具有权利要求10的特征的、用于机动车的蓄能器底部组件解决。具有有利扩展方案的有利实施方式是从属权利要求的技术方案。
5.根据本发明的蓄能器底部组件包括蓄存器壳体，在该蓄存器壳体中容纳有包括多个电池模块的电的蓄能装置。为了使蓄存器壳体能够以改进的方式与机动车车身的形状和/或蓄能装置的部件相适配，根据本发明，所述蓄存器壳体的相应的壳体部件通过至少一个气密连接部相互连接，该气密连接部在至少一个长度区域中相对于车辆竖直方向具有非平面延伸(unebenen verlauf)。因此，与迄今已知的蓄存器壳体(其中壳体部件通过平面的或者说位于一个平面内的凸缘连接部相互连接)不同，提供了一种三维凸缘延伸，其中，气密连接部至少在一个长度区域中位于两个壳体部件之间的主连接平面之外。
6.壳体部件之间的气密连接部的这种三维延伸的优点在于：一方面蓄存器壳体可更好地与条件、如机动车白车身的形状/轮廓相适配和/或另一方面可这样设计蓄存器壳体，使得蓄能装置的部件可特别有利地安置在蓄存器壳体中。因此，例如用于连接蓄能装置与位于蓄存器壳体外部的电动力传动系的部件或其它设备的接头连接区可特别有利地安置在例如蓄存器壳体的前部或后部区域中。
7.在一种优选实施方式中规定，所述车辆底部构造为蓄存器壳体的壳体部件并且与蓄存器壳体的白车身外部的至少一个壳体部件连接。车辆底部一方面用作机动车车身或者说白车身的一部分并且另一方面用作蓄存器壳体的壳体部件在此具有双重用途的优点，这可显著节省安装空间、重量和生产成本。此外，蓄能装置因此容纳在集成于车身或者说白车身中的蓄存器壳体中，因此蓄能装置例如在碰撞要求方面特别有利地集成在车身或者说白
车身侧。
8.为了使车辆底部一方面可满足其用于白车身的功能并且另一方面可构造为蓄存器壳体的壳体部件，更重要的是，车辆底部和所述另外的壳体部件之间的气密连接部至少在一个长度区域中位于两个壳体部件之间的主连接平面之外。由此，一方面可将车辆底部设计得刚度特别大并且另一方面可将蓄存器壳体构造得特别有利于容纳蓄能装置的相应部件。
9.此外，已表明有利的是，在车辆底部和所述至少一个另外的壳体部件之间的气密连接部在蓄能器底部组件的中间区域中在主连接平面内延伸并且气密连接部的位于主连接平面之外的所述至少一个长度区域在蓄能器底部组件的后端部区域和/或前端部区域中延伸。恰恰是在蓄能器底部组件的后端部区域和/或前端部区域中存在车辆底部的相应设计，因为端部区域在后部例如过渡到后部车辆区域中并且在前部过渡到前端壁中。此外，蓄能装置的接头连接区通常也设置在蓄能器底部组件的后端部区域和/或前端部区域中，从而在蓄存器壳体内在该区域中产生较大的空间需求。
10.本发明的另一种有利实施方式规定，主连接平面至少基本上水平地延伸。由此，可制造在几何形状方面仍然非常简单的蓄存器壳体。
11.此外，已表明有利的是，所述气密连接部的位于主连接平面之外的长度区域在蓄能器底部组件的后端部区域和/或前端部区域中从主连接平面开始至少基本上沿车辆竖直方向向上延伸。由此实现车辆底部和蓄存器壳体的特别有利的设计。
12.在本发明的另一种实施方式中规定，所述气密连接部的相对于车辆竖直方向具有非平面延伸的长度区域限定蓄存器壳体的一个容纳空间区域，该容纳空间区域与蓄存器壳体的另一容纳空间区域相比具有增大的横截面。因此，通过气密连接部的三维延伸能以简单的方式使蓄存器壳体局部更大并且能够特别有利地安置蓄能装置的部件。
13.此外，本发明的一种变型方案已表明是有利的，在该变型方案中，所述另外的壳体部件和车辆底部的气密连接部包括多个机械连接元件，这些机械连接元件设置在密封件外侧，该密封件在气密连接部的区域中延伸。通过这种机械连接元件、如螺纹元件或类似元件，所述至少两个壳体部件(车辆底部和底部元件)可被特别有利地相互压合，从而用于建立气密连接部的密封件与相应的壳体部件特别可靠地连接。
14.此外，已表明有利的是，所述另外的壳体部件构造为白车身外部的底部元件。这种白车身外部的底部元件可特别有利地制造并且例如在保护设置在底部元件上方的蓄能装置方面承担相应功能。因此，底部元件例如可由相应的材料或以相应的结构形式提供，从而当底盘或底部元件驶上石头、柱、路边石或类似物时，底部元件作为所谓的柱保护件具有足够的刚度和稳定性，以防止被压出凹痕等并由此避免蓄能装置损坏。
15.最后，已证明有利的是，所述车辆底部构造成一件式或两件式的，并且所述另外的壳体部件构造成一件式的。通常尽可能少的壳体部件形成蓄存器壳体是有利的，因为由此可实现蓄存器壳体的可靠、简单且低成本的密封。通过减少部件数量可使车辆底部本身以及相对于蓄存器壳体的所述至少一个另外的壳体部件的密封的耗费最小化。或者换句话说：通过避免蓄存器壳体的壳体部件之间的分离点，避免了潜在的不密封部位。
16.因此，通过将车辆底部一方面用作机动车车身或者说白车身的一部分并且另一方面用作蓄存器壳体的壳体部件实现了重量减轻和成本降低的双重用途并且通过主底部的
一件式设计简化了蓄存器壳体的连接和密封。
17.本发明的其它特征由权利要求、附图和附图说明给出。在上面说明中提到的特征和特征组合以及在下面附图说明中提到和/或仅在附图中显示的特征和特征组合不仅可在相应给出的组合中而且也可在其它组合中或可单独使用。
附图说明
18.现在借助优选实施例并参考附图详细阐述本发明。附图中：
19.图1示出用于机动车的蓄能器底部组件的分解图，其具有机动车车身的根据本发明的白车身侧的车辆底部，该车辆底部形成蓄存器壳体的壳体部件，底部元件作为蓄存器壳体的另外的壳体部件可根据所示箭头安装在该车辆底部上，由此提供用于容纳包括多个电池模块的电蓄能装置的气密的蓄存器壳体；
20.图2示出根据图1中的实施方式的具有由白车身侧的车辆底部和白车身外部的底部元件形成的蓄存器壳体的蓄能器底部组件的透视底视图，车辆底部和底部元件通过至少一个气密连接部连接，该气密连接部在至少一个长度区域中相对于车辆竖直方向具有非平面延伸；
21.图3示出与机动车车身分开显示的、具有主底部和后底部的两件式车辆底部以及构造为白车身外部的底部元件的所述另外的壳体部件的相应透视图，所述另外的壳体部件与主底部和后底部形成蓄存器壳体，一方面具有主底部和后底部的车辆底部和另一方面底部元件在外周侧通过气密连接部彼此连接；
22.图4示出底部元件的透视图，在其上侧设置有蓄能装置的多个电池模块；
23.图5示出作为蓄存器壳体的一个壳体部件的车辆底部和作为蓄存器壳体的所述另外的壳体部件的底部元件的气密连接部的局部透视剖面图；
24.图6示出蓄存器壳体在车辆底部和底部元件之间的机械连接元件区域中的局部剖面图；
25.图7示出具有参照图1至6描述的蓄能器底部组件的机动车车身的透视剖面图；
26.图8示出具有根据图7的蓄能器底部组件的机动车车身的透视分解图；和
27.图9示出根据图7的蓄能器底部组件的后端部区域的透视局部底视图。
具体实施方式
28.图1和2分别以透视分解图和透视底视图示出用于可电运行的机动车的机动车车身1。该机动车例如可以是这种具有全电驱动装置(bev)的机动车或混合动力车辆(phev)，混合动力车辆除了纯电驱动装置之外还具有内燃机。在当前情况下，机动车车身1通常包括乘客舱的前端壁2，该前端壁向前连接前部结构3，该前部结构例如包括中央纵梁平面的相应纵梁/发动机支架4。端壁2向后过渡到过渡区域5，该过渡区域例如包括倾斜延伸的踏板底部或类似物并过渡到车辆底部6中，该车辆底部向下限定乘客舱并延伸至——在外侧沿车辆纵向方向并且水平地延伸的——侧门槛7。车辆底部6向后延伸至过渡区域8，在该过渡区域中车辆底部6过渡到后部车辆结构9中。
29.车辆底部6在图3中以透视图与机动车车身1分开示出。在此首先可以看出，车辆底部6包括一件式的主底部10，该主底部沿车辆纵向方向向前至少延伸直至通往前端壁2的过
渡区域5并且向后至少延伸直至处于前排车辆座椅下方和后方的底部区域11。该前排车辆座椅的位置在此可通过图1中的相应的座椅横梁12看出，前排车辆座椅的相应车辆座椅排安装在所述座椅横梁上。
30.车辆底部6的一件式的主底部10通过沿车辆横向方向延伸的气密的凸缘连接部13与后底部14连接，该后底部例如在后排车辆座椅下方延伸并且包括所谓的脚跟壁或者说脚跟元件15，该脚跟壁或者说脚跟元件设置在后排车辆座椅下方。主底部10和后底部14之间的气密连接部13在此例如能以下面更详细描述的方式通过接合连接和/或机械连接并且附加地通过至少一个密封元件形成。主底部10和后底部14都在至少基本上整个车辆宽度上延伸，从而车辆底部6总共仅包括两个结构元件，即主底部10和后底部14。气密的凸缘连接部13在当前至少基本上平面地且水平地沿车辆横向方向延伸。
31.在当前实施例中，主底部10和后底部14分别由车身金属板制成。但也可想到尤其是由纤维增强塑料制成的部件。也可想到车辆底部6的一件式设计。
32.在车辆底部6下方，蓄能器底部组件还包括呈底板或者说底部元件16形式的另外的壳体部件，所述另外的壳体部件(如尤其是从图1至图4可见)构造成一件式的。
33.尤其是结合图1至3在此可以看出，底部元件16和车辆底部6形成蓄存器壳体17的相应的壳体部件，该蓄存器壳体构造用于容纳在图4中可以看到的、包括多个相应电池模块18的电蓄能装置19。这些电池模块18组合成相应电池组20，其中，设置压板21形式的相应支撑元件，这些压板通过相应的夹紧元件22彼此连接并将各个电池模块18彼此夹紧。图4以看向底部元件16的透视图示出两个处于其设置在底部元件16上侧的布置中的电池组20。
34.因此，总体上清楚的是，两件式的车辆底部6和底部元件16构成如下壳体部件，所述壳体部件形成用于蓄能装置19的蓄存器壳体17。因此，尤其是需要的是，这两个壳体部件(白车身侧的车辆底部6和白车身外部的底部元件16)必须通过在外周侧环绕的气密连接部26彼此连接，该气密连接部可在图5中在蓄能器底部组件的局部透视剖面图中看到。
35.尤其是从图3以及从图7和8(图7和8分别示出具有参照图1至4描述的蓄能器底部组件的机动车车身的透视剖面图)可以清楚地看到，车辆底部6和底部元件16之间的气密连接部13在至少一个长度区域lv和lh中相对于车辆竖直方向(z方向)具有不平的或者说非平面的延伸。更准确地说，气密连接部13在蓄能器底部组件的中间区域m中在车辆底部6与底部元件16的主连接平面h内延伸，该主连接平面在此此外至少基本上水平地延伸。此外，气密连接部13在至少一个长度区域中——当前在两个长度区域lv和lh中——在车辆底部6与底部元件16的主连接平面h之外延伸。气密连接部13的前部长度区域lv在此在蓄能器底部组件或蓄存器壳体17的前端部区域ev中延伸，而气密连接部13的后部长度区域lh在蓄能器底部组件或蓄存器壳体的后端部区域eh中延伸，所述蓄存器壳体由车辆底部6和底部元件16形成。气密连接部13的前部长度区域lv在此(如尤其是从图4可见)从气密连接部13的相应侧向部位sv开始向上升高，从那里开始气密连接部13在蓄存器壳体17的前部区域中沿车辆横向方向水平地延伸。气密连接部13的后部长度区域lv(如尤其是从图3可见)从气密连接部13的后底部14区域中的相应侧向部位sh开始向上升高，其中，气密连接部13在后部也沿车辆横向方向水平地延伸。
36.通过气密连接部13在前部长度区域lv中的三维延伸实现了蓄存器壳体17特别有利地、沿车辆竖直方向(z方向)向前上方牵拉地连接到前端壁2上，如尤其是从图2和图7和8
可见。
37.通过气密连接部13在后部长度区域lh中的三维延伸一方面也实现了蓄存器壳体17特别有利地、沿车辆竖直方向(z方向)向后上方牵拉地连接到过渡区域8上，在该过渡区域中车辆底部6和底部元件16过渡到后部车辆结构9中。另一方面，通过气密连接部13在后部长度区域lh中的三维延伸限定了蓄存器壳体17的一个容纳空间区域或者说容纳空间42，该容纳空间区域与设置在其前面的、蓄存器壳体17的另一容纳空间区域44相比沿车辆竖直方向(z方向)具有增大的横截面或更大的延伸尺寸。由此，蓄能装置19的部件可特别有利地安置于蓄存器壳体17中。因此，当前在容纳空间42中设置有在此不可见的接头连接区，用于蓄能装置19与位于蓄存器壳体17外部的电动力传动系的部件或其它设备的连接。
38.结合图3和4清楚的是，具有电池模块18的电池组20设置在蓄存器壳体17的前局部区域中。为此，主底部10在其前局部区域中具有方形的隆起部41，所述前局部区域沿车辆纵向方向大约在主底部的四分之三长度上延伸。车辆底部6的后底部14具有已经描述的容纳空间42，更确切地说从脚跟壁15开始朝向后方。在该区域中，例如可设置接头或功率电子设备以及附加部件、如保护开关或类似部件。在两个隆起部或者说容纳区域41、42之间的、设置在底部区域11高度处的容纳空间区域44中，只能在图4中看到的线路43在蓄存器壳体内延伸，使得在该区域中蓄存器壳体17具有较小的横截面。
39.车辆底部6在主底部10的大部分前部长度区域中具有在图5中清晰可见的卷边23，该卷边在横截面中是大致u形的，并且通过该卷边形成相应的承载元件，该承载元件尤其是沿车辆纵向方向加固车辆底部6并且还提供车辆底部6的接头连接区域或者说凸缘24，该凸缘与底部元件16侧上的凸缘25形成气密连接部26。在此，为了加固，承载元件或者说卷边23在上侧通过封闭元件、如封闭板材27封闭。车辆底部5在主底部10区域中在车辆横向方向上或侧向超过承载元件23延伸直至凸缘28，借助该凸缘，车辆底部6与侧向地相配的侧门槛7连接。因此可以看出，相应的承载元件23——其也形成用于与底部元件16的气密连接部26的凸缘24——与相应侧门槛7隔开侧向间距地设置或者说在车辆横向方向上隔开间距地设置。因此，蓄存器壳体17与相应侧门槛7内侧隔开侧向间距地终止。这例如在侧面碰撞的情况下具有特别有利的优点。
40.此外，车辆底部6在上侧不仅通过座椅横梁12加固，而且设置有附加的特殊横梁以提高蓄能器底部组件的刚度。由此，蓄存器壳体17可以无需重要的加固元件或者说具有蓄存器壳体17和蓄能装置19的整个蓄能器可以构造为机动车车身1或者说白车身的集成组成部分。
41.尤其是从图2中再次可以看出，底部元件16和因此整个蓄存器壳体17与相应侧门槛7隔开侧向间距地终止。底部元件16向前延伸直至处于车辆底部6和端壁2之间的过渡区域5。在该区域中，底部元件16和车辆底部6之间的气密连接部26也环绕地延伸。底部元件16或车辆底部6的后底部14向后延伸直至通往后部车辆结构9的过渡区域8。在该区域中也设有气密连接部26，该气密连接部因此基本上矩形地围绕两个壳体部件环绕地构造(环绕车辆底部6和底部元件16)。
42.从图5中尤其是可以看出，气密连接部26或者说凸缘连接部包括多个机械连接元件，在当前情况下为相应螺纹连接元件29的形式，这些螺纹连接元件——相对于密封方向——设置在密封件30外侧，该密封件在凸缘24和25之间的凸缘连接部的区域中延伸。换
句话说，蓄存器壳体17借助优选位于相应机械连接元件29内侧的密封件30密封，从而这些机械连接元件本身不必密封，而是仅两个凸缘24、25相对于彼此密封。螺纹连接元件29在此不仅负责压紧相应凸缘24、25，而且必要时也负责压紧密封件30。密封件30例如可以是插入式密封件(尤其是平面密封件或成型密封件)、分散式密封件(一侧附着或两侧附着)或粘贴的密封件。这里的常见解决方案是技术人员已知的。
43.在当前情况下，具有主底部10和后底部14的车辆底部6构造为涂漆的机动车白车身的一部分并且因此与机动车车身1一起在白车身装配中制造。然后机动车车身1和因此车辆底部6例如在阴极浸漆的范围内并且必要时也在进一步的涂漆步骤范围内被设置相应的漆层。蓄能装置19和底部元件16的安装或者说整个蓄能器和蓄存器壳体17的提供因此在白车身之外的后续安装步骤中进行。
44.从图6可以清楚地看到相应电池组20或电池模块18的固定。为此设置多个相应机械连接元件31，通过这些机械连接元件，呈底部元件16形式的所述另外的壳体部件和车辆底部6在蓄存器壳体17的中间区域中彼此连接。机械连接元件31在此基本上具有两个功能和优点：一方面，相应电池模块18或电池组20直接与车辆底部6处于在一档程度上悬挂的布置中或设置在车辆底部6和底部元件16之间，另一方面通过机械连接元件31，底部元件16本身也在中间区域中刚性且稳定地与车辆底部6连接。每个机械连接元件31在此包括支撑元件32，该支撑元件在当前情况下——如从图4中可见——构造为相应电池组20的相应压板21。该相应支撑元件或者说相应压板32被用于螺纹元件34的通孔33穿过，螺纹元件34不仅穿过相应电池模块18或电池组20的相应压板21，而且也穿过蓄存器壳体17的相应的壳体部件、即底部元件16和车辆底部6。在此，相应螺栓35通过底部元件16中的相配开口36和相应压板21中的通孔33插入并且通过相应开口37在上侧再次从车辆底部6引导出来并且借助螺母38在对侧连接。通过拧紧相应螺纹元件34，一方面底部元件16在中间设有相应压板21的情况下被夹紧到车辆底部6上，另一方面具有多个电池模块18的相应电池组20被固定在车辆底部6的下侧上。
45.一方面在相应螺栓35的螺栓头39和底部元件16之间并且另一方面在相应螺母38和车辆底部6之间分别设有在此不能进一步看到的气密的密封件，使得总体上每个机械连接元件31也构造成气密的，从而例如在紧急情况或事故中通过蓄能装置产生的气体不能经由机械连接元件到达外部或进入车辆内部空间中。
46.最后，图9以透视和局部底视图再次示出根据图7的蓄能器底部组件的后端部区域eh。在此也再次清楚地看到，车辆底部6(在当前情况下是主底部10)和底部元件16之间的气密连接部17从气密连接部13的相应侧向部位sh开始向上升高，其中，气密连接部13在后部也沿车辆横向方向水平地延伸。
47.本发明的蓄存器壳体17在此被描述为机动车白车身或者说车身1的集成部件，因为车辆底部6既承担白车身1的功能也承担蓄存器壳体的功能。但本发明、尤其是气密连接部的延伸也可用于传统的蓄存器壳体中，其中，蓄存器壳体的上部并非构造为白车身侧的车辆底部，而是相反地构造为不属于白车身的结构元件，其设置在传统的车辆底部之下，因为气密连接部的三维延伸的优点(例如蓄存器壳体在前和/或后端部区域中的空间获取或其对白车身条件的可适配性)即使在如此构造的蓄存器壳体中也得到体现。
48.附图标记列表
[0049]1ꢀꢀ
机动车车身
[0050]2ꢀꢀ
端壁
[0051]3ꢀꢀ
前部结构
[0052]4ꢀꢀ
纵梁
[0053]5ꢀꢀ
过渡区域
[0054]6ꢀꢀ
车辆底部
[0055]7ꢀꢀ
侧门槛
[0056]8ꢀꢀ
过渡区域
[0057]9ꢀꢀ
后部车辆结构
[0058]
10 主底部
[0059]
11 底部区域
[0060]
12 座椅横梁
[0061]
13 气密连接部
[0062]
14 后底部
[0063]
15 脚跟壁
[0064]
16 底部元件/底板
[0065]
17 蓄存器壳体
[0066]
18 电池模块
[0067]
19 蓄能装置
[0068]
20 电池组
[0069]
21 压板
[0070]
22 夹紧元件
[0071]
23 卷边/承载元件
[0072]
24 凸缘
[0073]
25 凸缘
[0074]
26 气密连接部
[0075]
27 封闭板材
[0076]
28 凸缘
[0077]
29 连接元件
[0078]
30 密封件
[0079]
31 连接元件
[0080]
32 压板
[0081]
33 通孔
[0082]
34 螺纹元件
[0083]
35 螺栓
[0084]
36 开口
[0085]
37 开口
[0086]
38 螺母
[0087]
39 螺栓头
[0088]
40 卷边
[0089]
41 隆起部
[0090]
42 隆起部
[0091]
43 线路
[0092]
44 容纳空间区域
[0093]
l
v 前部长度区域
[0094]
l
h 后部长度区域
[0095]mꢀꢀ
中间区域
[0096]hꢀꢀ
主连接平面
[0097]ev 前端部区域
[0098]eh 后端部区域
[0099]sv 前部侧向部位
[0100]sh 后部侧向部位