DE102020104939A1

DE102020104939A1 - Barrierendichtungsbaugruppen zum abdichten von elektrogehäusen eines fahrzeugs

Info

Publication number: DE102020104939A1
Application number: DE102020104939.0A
Authority: DE
Inventors: Samuel Jeffrey Tomlinson; Thomas Edward Smith; Christopher William Coyne
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2019-02-26
Filing date: 2020-02-25
Publication date: 2020-08-27
Also published as: CN111613744A; US20200274112A1; US11848459B2

Abstract

Diese Offenbarung beschreibt beispielhafte Barrierendichtungsbaugruppen zum Abdichten von Elektrogehäusen eines Fahrzeugs. Die Elektrogehäuse eines Fahrzeugs können ein beliebiges Elektrogehäuse beinhalten, das in einem Fahrzeug verwendet wird, wie unter anderem Batteriepackgehäuse und elektrische Steckverbinderbaugruppen. Eine beispielhafte Barrierendichtungsbaugruppe kann eine Primärdichtung, eine Barrierendichtung und einen Träger, der sich zwischen der Primärdichtung und der Barrierendichtung erstreckt, beinhalten. Die Barrierendichtungsbaugruppe ist dazu ausgelegt, das Eindringen von korrosionsinduzierenden Stoffen in ein Inneres von Elektrogehäusen eines Fahrzeugs zu verringern.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung betrifft Dichtungsbaugruppen und insbesondere Barrierendichtungsbaugruppen, die dazu ausgelegt sind, das Eindringen von korrosionsinduzierenden Stoffen in das Innere von Elektrogehäusen eines Fahrzeugs zu verringern.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Moderne Fahrzeuge sind mit einer Vielzahl von Elektrogehäusen ausgestattet, die eine Vielfalt von elektrischen Funktionen der Fahrzeuge unterstützen. Ein Beispiel für ein derartiges Elektrogehäuse ist ein Hochspannungsbatteriepack zum Versorgen einer elektrischen Maschine und anderer elektrischer Verbraucher in einem elektrifizierten Fahrzeug (z. B. einem Hybridelektrofahrzeug (Hybrid Electric Vehicle - HEV), Plug-in-Hybridelektrofahrzeug (Plug-in Hybrid Electric Vehicle - PHEV), Batterieelektrofahrzeug (Battery Electric Vehicle - BEV) usw.) mit Leistung. Ein Gehäuse des Batteriepacks umschließt typischerweise eine Vielzahl von batterieinternen Komponenten, einschließlich, unter anderem Batteriearrays und elektronischen Komponenten der Batterie. Abhängig von der Einbauposition im Fahrzeug, kann die Gefahr bestehen, dass das Batteriepack Spritzwasser, Streusalz und anderen korrosionsinduzierenden Stoffen ausgesetzt ist, die von der äußeren Umgebung aufgenommen werden.
KURZDARSTELLUNG
Ein Elektrogehäuse eines Fahrzeugs gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet unter anderem einen ersten Gehäuseabschnitt, einen zweiten Gehäuseabschnitt und eine Barrierendichtungsbaugruppe, die zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt und dem zweiten Gehäuseabschnitt angeordnet ist, und die dazu ausgelegt ist, ein Eindringen korrosionsinduzierender Stoffe in ein Inneres des Elektrogehäuses des Fahrzeugs zu verhindern. Die Barrierendichtungsbaugruppe beinhaltet eine Primärdichtung, eine Barrierendichtung und einen Träger, der sich zwischen der Primärdichtung und der Barrieredichtung erstreckt.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform des vorstehenden Elektrogehäuses eines Fahrzeugs ist das Elektrogehäuse des Fahrzeugs Teil eines Hochspannungstrakti onsbatteriepacks.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines des vorstehenden Elektrogehäuse eines Fahrzeugs ist das Elektrogehäuse des Fahrzeugs Teil einer elektrischen Steckverbinderbaugruppe.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines des vorstehenden Elektrogehäuse eines Fahrzeugs ist eine batterieinterne Komponente im Inneren des Elektrogehäuses des Fahrzeugs aufgenommen.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Elektrogehäuse eines Fahrzeugs beinhaltet die batterieinterne Komponente ein Batteriearray, eine Batterieelektronikkomponente oder beides.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Elektrogehäuse eines Fahrzeugs ist die Barrierendichtungsbaugruppe in einer Dichtungsfuge zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt und dem zweiten Gehäuseabschnitt angeordnet.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Elektrogehäuse eines Fahrzeugs befindet sich die Primärdichtung an einer Innenseite des Elektrogehäuses des Fahrzeugs und die Barrierendichtung befindet sich an einer Außenseite des Elektrogehäuses des Fahrzeugs.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Elektrogehäuse eines Fahrzeugs ist die Primärdichtung eine Einpressdichtung und die Barrierendichtung ist eine axial komprimierbare Dichtung.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Elektrogehäuse eines Fahrzeugs ist die Primärdichtung eine Einpressdichtung und die Barrierendichtung ist eine radial komprimierbare Dichtung.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Elektrogehäuse eines Fahrzeugs ist die Primärdichtung eine axial komprimierbare Dichtung und die Barrierendichtung ist eine radial komprimierbare Dichtung.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Elektrogehäuse eines Fahrzeugs ist der Träger ein Metallträger, ein Elastomerträger oder ein Verbundmaterialträger.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Elektrogehäuse eines Fahrzeugs beinhaltet der Träger eine Öffnung, und ein Befestigungselement wird durch die Öffnung aufgenommen.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Elektrogehäuse eines Fahrzeugs umgibt ein Kompressionsbegrenzer die Öffnung des Trägers. In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Elektrogehäuse eines Fahrzeugs beinhaltet die Barrierendichtungsbaugruppe eine Befestigungselementdichtung, die von einem ersten Trägerabschnitt des Trägers getragen wird, der sich zwischen der Primärdichtung und der Barrierendichtung befindet.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Elektrogehäuse eines Fahrzeugs bilden die Barrierendichtung, die Primärdichtung und der Träger ein monolithisches Teil, das aus einem gemeinsamen Elastomermaterial hergestellt ist. Ein Fahrzeug gemäß einem anderen beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet unter anderem ein Elektrogehäuse, das einen ersten Gehäuseabschnitt mit einer ersten Passfläche, einen zweiten Gehäuseabschnitt mit einer zweiten Passfläche, eine zwischen der ersten Passfläche und der zweiten Passfläche gebildete Dichtungsfuge und eine Barrierendichtungsbaugruppe, die in der Dichtungsfuge angeordnet ist und eine Primärdichtung, eine Barrierendichtung und einen Träger, der sowohl mit der Primärdichtung als auch mit der Barrierendichtung verbunden ist, umfasst.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform des vorstehenden Fahrzeugs ist das Elektrogehäuse Teil eines Hochspannungstraktionsbatteriepacks.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines des vorstehenden Fahrzeuge ist das Elektrogehäuse Teil einer elektrischen Steckverbinderbaugruppe.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Fahrzeuge befindet sich die Primärdichtung an einer Innenseite der Dichtungsfuge und die Barrierendichtung befindet sich an einer Außenseite der Dichtungsfuge.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Fahrzeuge wird mindestens ein Befestigungselement durch Öffnungen aufgenommen, die jeweils in dem ersten Gehäuseabschnitt, dem Träger und dem zweiten Gehäuseabschnitt ausgebildet sind.
Die Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen der vorstehenden Abschnitte, die Patentansprüche oder die nachstehende Beschreibung und die nachstehenden Zeichnungen, einschließlich ihrer verschiedenen Aspekte oder jeweiligen individuellen Merkmale, können unabhängig voneinander oder in beliebiger Kombination betrachtet werden. In Verbindung mit einer Ausführungsform beschriebene Merkmale sind auf alle Ausführungsformen anwendbar, sofern derartige Merkmale nicht inkompatibel sind.
Die verschiedenen Merkmale und Vorteile dieser Offenbarung sind für den Fachmann aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich. Die der detaillierten Beschreibung beigefügten Zeichnungen können kurz folgendermaßen beschrieben werden.
Figurenliste

1 veranschaulicht schematisch ein Fahrzeug, das mit einem Elektrogehäuse ausgestattet ist.
2 veranschaulicht schematisch ein beispielhaftes Elektrogehäuse eines Fahrzeugs.
3 ist eine auseinandergezogene Ansicht des Elektrogehäuses eines Fahrzeugs aus 2.
4 ist eine auseinandergezogene Querschnittsansicht durch den Schnitt A-A des Elektrogehäuses eines Fahrzeugs aus 3. Es ist eine beispielhafte Barrierendichtungsbaugruppe dargestellt.
Die 4A, 4B und 4C veranschaulichen beispielhafte mechanische Befestigungsstrategien zum Verbinden von Dichtungen und einem Träger einer B arrierendi chtungsbaugruppe.
5 ist eine weitere auseinandergezogene Querschnittsansicht, die eine weitere beispielhafte Barrierendichtungsbaugruppe eines Elektrogehäuses eines Fahrzeugs darstellt.
6 ist eine weitere auseinandergezogene Querschnittsansicht, die eine weitere beispielhafte Barrierendichtungsbaugruppe eines Elektrogehäuses eines Fahrzeugs darstellt.
7 ist noch eine weitere auseinandergezogene Querschnittsansicht, die eine weitere beispielhafte Barrierendichtungsbaugruppe eines Elektrogehäuses eines Fahrzeugs darstellt.
8 ist noch eine weitere auseinandergezogene Querschnittsansicht, die eine weitere beispielhafte Barrierendichtungsbaugruppe eines Elektrogehäuses eines Fahrzeugs darstellt.
9 ist noch eine weitere auseinandergezogene Querschnittsansicht, die eine weitere beispielhafte Barrierendichtungsbaugruppe eines Elektrogehäuses eines Fahrzeugs darstellt.
10 ist noch eine weitere auseinandergezogene Querschnittsansicht, die eine weitere beispielhafte Barrierendichtungsbaugruppe eines Elektrogehäuses eines Fahrzeugs darstellt.
11 veranschaulicht ein weiteres beispielhaftes Elektrogehäuse eines Fahrzeugs.
12 ist eine Draufsicht auf eine beispielhafte Barrierendichtungsbaugruppe des Elektrogehäuses eines Fahrzeugs aus 11.
13 ist eine Unteransicht der beispielhaften Barrierendichtungsbaugruppe aus 12.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Diese Offenbarung beschreibt beispielhafte Barrierendichtungsbaugruppen zum Abdichten von Elektrogehäusen eines Fahrzeugs. Die Elektrogehäuse eines Fahrzeugs können ein beliebiges Elektrogehäuse beinhalten, das in einem Fahrzeug verwendet wird, wie unter anderem Batteriepackgehäuse und elektrische Steckverbinderbaugruppen. Eine beispielhafte Barrierendichtungsbaugruppe kann eine Primärdichtung, eine Barrierendichtung und einen Träger, der sich zwischen der Primärdichtung und der Barrierendichtung erstreckt, beinhalten. Die Barrierendichtungsbaugruppe ist dazu ausgelegt, das Eindringen von korrosionsinduzierenden Stoffen in ein Inneres von Elektrogehäusen eines Fahrzeugs zu verringern. Diese und andere Merkmale werden in den folgenden Abschnitten der vorliegenden detaillierten Beschreibung ausführlicher erläutert.
1 stellt schematisch ein Fahrzeug 10 dar. Das Fahrzeug 10 kann ein Personenkraftwagen, ein Pickup, ein Transporter, ein SUV oder eine beliebige andere Art von Fahrzeug sein. Das Fahrzeug 10 könnte auch ein herkömmliches mit einer Brennkraftmaschine angetriebenes Kraftfahrzeug, ein mit einer Hochspannungsbatterie betriebenes Hybrid- oder Elektrofahrzeug oder ein autonomes Fahrzeug (d. h. ein fahrerloses Fahrzeug) sein.
Das Fahrzeug 10 kann mit einem oder mehreren Elektrogehäusen 12 ausgestattet sein. Der Einfachheit halber ist in 1 nur ein Elektrogehäuse 12 dargestellt. Das Fahrzeug 10 könnte jedoch eine Vielzahl von Elektrogehäusen zum Unterstützen einer Vielzahl von elektrischen Funktionen innerhalb des Fahrzeugs 10 aufweisen.
Auch wenn in den Figuren dieser Offenbarung eine spezifische Beziehung der Komponenten veranschaulicht ist, sollen die Darstellungen diese Offenbarung nicht einschränken. Die Anordnung und Ausrichtung der verschiedenen Komponenten des Fahrzeugs 10 sind schematisch gezeigt und könnten innerhalb des Umfangs dieser Offenbarung variieren. Obwohl sich das Elektrogehäuse 12 in der schematischen Darstellung der 1 zum Beispiel in einer Frontendbaugruppe 14 des Fahrzeugs 10 befindet, könnte es an einer beliebigen Stelle in dem Fahrzeug, einschließlich an Stellen am Unterboden des Fahrzeugs, montiert sein. Des Weiteren sind die verschiedenen Figuren, die dieser Offenbarung beigefügt sind, nicht zwingend maßstabsgetreu und einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um bestimmte Details einer jeweiligen Komponente hervorzuheben.
Abhängig von der Einbauposition und insbesondere bei Montagestellen am Unterboden, kann die Gefahr bestehen, dass das Elektrogehäuse 12 Spritzwasser, Streusalz und anderen korrosionsinduzierenden Stoffen ausgesetzt ist, die von der äußeren Umgebung aufgenommen werden können. Daher werden in dieser Offenbarung neuartige Barrierendichtungsbaugruppen zum Verhindern des Eindringens dieser Arten von korrosionsinduzierenden Stoffen in und durch die Dichtungsfugen des Elektrogehäuses 12 vorgeschlagen.
Die 2 und 3 veranschaulichen ein Elektrogehäuse 12, das in einem Fahrzeug, wie etwa dem Fahrzeug 10 aus 1, verwendet werden kann. In einer Ausführungsform ist das Elektrogehäuse 12 Teil eines Hochspannungstraktionsbatteriepacks 16, das Leistung zum Antreiben eines elektrifizierten Fahrzeugs bereitstellen kann.
Das Elektrogehäuse 12 kann einen ersten Gehäuseabschnitt 18 (z. B. eine Abdeckung), einen zweiten Gehäuseabschnitt 20 (z.B. eine Schale) und eine Barrierendichtungsbaugruppe 22 beinhalten, die zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt 18 und dem zweiten Gehäuseabschnitt 20 angeordnet ist und dazu ausgelegt ist, eine Dichtungsfuge 24 des Elektrogehäuses 12 abzudichten. In einer Ausführungsform ist die Dichtungsfuge 24 zwischen einem ersten Befestigungsflansch 26 des ersten Gehäuseabschnitts 18 und einem zweiten Befestigungsflansch 28 des zweiten Gehäuseabschnitts 20 gebildet. Ein oder mehrere Befestigungselemente 30 (z. B. Bolzen, Schrauben usw.) können durch Öffnungen eingeführt werden, die in dem ersten und dem zweiten Befestigungsflansch 26, 28 ausgebildet sind, um den ersten Gehäuseabschnitt 18 und den zweiten Gehäuseabschnitt 20 aneinander zu befestigen.
Das Elektrogehäuse 12 beinhaltet ein Inneres 32 zum Aufnehmen einer oder mehrerer batterieinterner Komponenten 34 des Batteriepacks 16. Die batterieinternen Komponenten 34 können Batteriearrays (d. h. Gruppierungen von Batteriezellen) und/oder unterschiedliche elektronische Komponenten der Batterie (z. B. Steuermodule, Verkabelung usw.) beinhalten. Das Elektrogehäuse 12 kann eine beliebige Größe, Form und Anordnung beinhalten und ist daher nicht auf die in den 2-3 gezeigte genaue Auslegung beschränkt.
Die 4-10 veranschaulichen unterschiedliche beispielhafte Ausführungsformen der vorstehend beschriebenen Barrierendichtungsbaugruppe 22. Eine beliebige der in den 4-10 gezeigten Barrierendichtungsbaugruppen kann zum Abdichten der Dichtungsfuge 24 des Elektrogehäuses 12 des Batteriepacks 16 der 2-3 oder zum Abdichten eines beliebigen anderen Elektrogehäuses eines Fahrzeugs verwendet werden.
Unter Bezugnahme auf 4 kann die Barrierendichtungsbaugruppe 22 zunächst eine Primärdichtung 36, eine Barrierendichtung 38 und einen Träger 40, der die Primärdichtung 36 und die Barrierendichtung 38 verbindet, beinhalten. Sobald sie an der Dichtungsfuge 24 des Elektrogehäuses 12 angeordnet ist, befindet sich die Primärdichtung 36 an einer Innenseite 42 des Elektrogehäuses 12 und die Barrierendichtung 38 befindet sich an einer Außenseite 44 des Elektrogehäuses 12. In einer Ausführungsform befindet sich die Innenseite 42 näher an dem Inneren 32 des Elektrogehäuses 12, wohingegen sich die Außenseite 44 näher an einer äußeren Umgebung 46 außerhalb des Elektrogehäuses 12 befindet. Zusammen stellen die Primärdichtung 36 und die Barrierendichtung 38 eine Abdichtungsredundanz bereit, wodurch das Risiko verringert wird, dass korrosionsinduzierende Stoffe (z. B. Feuchtigkeit, Salz usw.) aus der äußeren Umgebung 46 durch die Dichtungsfuge 24 in das Innere 32 des Elektrogehäuses 12 gelangen.
In einer Ausführungsform ist die Primärdichtung 36 eine Einpressdichtung (Press-In-Place - PIP). Die Primärdichtung 36 kann aus einem Elastomermaterial wie etwa Gummi, flüssigem Silikonkautschuk, einem thermoplastischen Elastomer (TPE) oder einem beliebigen anderen geeigneten Elastomer geformt sein. Die Primärdichtung 36 kann in eine Nut 48 gedrückt werden, die entweder in dem ersten Gehäuseabschnitt 18, dem zweiten Gehäuseabschnitt 20 oder in beiden ausgebildet ist. In einer Ausführungsform ist die Nut 48 in dem ersten Befestigungsflansch 26 des ersten Gehäuseabschnitts 18 ausgebildet.
In einer anderen Ausführungsform kann die Barrierendichtung 38 eine axial komprimierbare Dichtung sein, die aus einem Elastomermaterial hergestellt ist. Das Elastomermaterial der Barrierendichtung 38 kann das gleiche Material oder ein anderes Material sein als das Elastomermaterial der Primärdichtung 36. Die Barrierendichtung 38 kann zwischen einer ersten Passfläche 50 des ersten Montageflansches 26 des ersten Gehäuseabschnitts 18 und einer zweiten Passfläche 52 des zweiten Montageflansches 28 des zweiten Gehäuseabschnitts 20 axial komprimiert werden.
Der Träger 40 der Barrierendichtungsbaugruppe 22 kann sowohl an der Primärdichtung 36 als auch an der Barrierendichtung 38 befestigt sein, um die Primärdichtung 36 und die Barrierendichtung 38 miteinander zu verbinden, um eine monolithische Dichtungsstruktur der Barrierendichtungsbaugruppe 22 zu bilden. In einer Ausführungsform ist der Träger 40 mechanisch an der Primärdichtung 36 und der Barrierendichtung 38 angebracht. Beispielsweise könnte der Träger 40 mechanisch in Kerben 55 gehalten werden, die sowohl in der Primärdichtung 36 als auch in der Barrierendichtung 38 ausgebildet sind (siehe z. B. 4A). Verschiedene andere mechanische Befestigungsstrategien werden ebenfalls in Betracht gezogen (siehe z. B. die 4B und 4C).
In einer anderen Ausführungsform ist der Träger 40 chemisch mit der Primärdichtung 36 und der Barrierendichtung 38 verbunden. Zum Beispiel kann/können die Primärdichtung 36 und/oder die Barrierendichtung 38 an den Träger 40 angespritzt werden, um eine chemische Verbindung zwischen den chemisch kompatiblen Materialien dieser Teile herzustellen.
In einer Ausführungsform ist der Träger 40 aus einem metallischen Material hergestellt. In einer weiteren Ausführungsform ist der Träger 40 aus einem Elastomermaterial hergestellt. In noch einer weiteren Ausführungsform ist der Träger 40 aus einem Verbundmaterial (z. B. einem Metall, das mit einem Kunststoff umspritzt ist) hergestellt.
Der Träger 40 kann einen ersten Trägerabschnitt 54, der zwischen der Primärdichtung 36 und der Barrierendichtung 38 angeordnet ist, und einen zweiten Trägerabschnitt 56 beinhalten, der sich von der Primärdichtung 36 in einer Richtung, die entgegengesetzt zu der Barrierendichtung 38 verläuft, erstreckt. Der erste Trägerabschnitt 54 kann eine oder mehrere Öffnungen 58 zum Aufnehmen der Befestigungselemente 30 des Elektrogehäuses 12 beinhalten.
5 veranschaulicht eine weitere beispielhafte Barrierendichtungsbaugruppe 22B. Die Barrierendichtungsbaugruppe 22B ist der Barrierendichtungsbaugruppe 22 aus 4 ähnlich und beinhaltet die Primärdichtung 36, die Barrierendichtung 38 und den Träger 40. In dieser Ausführungsform kann die Barrierendichtungsbaugruppe 22B jedoch ferner einen Kompressionsbegrenzer 60 beinhalten. Der Kompressionsbegrenzer 60 kann die Öffnung 58, die in dem ersten Trägerabschnitt 54 des Trägers 40 ausgebildet ist, umgeben und ist dazu ausgebildet, die Kompressionskräfte zu steuern, die während der Befestigung des Befestigungselements 30 erzeugt werden, wodurch die Integrität der Fuge über die gesamte Dichtungsfuge 24 sichergestellt wird.
6 veranschaulicht eine weitere beispielhafte Barrierendichtungsbaugruppe 22C. Die Barrierendichtungsbaugruppe 22C ist der Barrierendichtungsbaugruppe 22 aus 4 ähnlich und beinhaltet die Primärdichtung 36, die Barrierendichtung 38 und den Träger 40. In dieser Ausführungsform kann die Barrierendichtungsbaugruppe 22C jedoch ferner eine Befestigungselementdichtung 62 beinhalten. In einer Ausführungsform ist die Befestigungselementdichtung 62 eine Elastomerdichtung. Die Befestigungselementdichtung 62 kann in einer Öffnung 58 des ersten Trägerabschnitts 54 aufgenommen sein oder selbst die Öffnung 58 des ersten Trägerabschnitts 54 bilden. Die Befestigungselementdichtung 62 ist dazu ausgelegt, das Eindringen von korrosionsinduzierenden Stoffen in die Dichtungsfuge 24 um das Befestigungselement 30 herum zu verhindern.
7 veranschaulicht noch eine weitere beispielhafte Barrierendichtungsbaugruppe 22D. Die Barrierendichtungsbaugruppe 22D ist der Barrierendichtungsbaugruppe 22C aus 6 ähnlich und beinhaltet die Primärdichtung 36, die Barrierendichtung 38, den Träger 40 und die Befestigungselementdichtung 62. In dieser Ausführungsform kann die Barrierendichtungsbaugruppe22D jedoch ferner einen Kompressionsbegrenzer 60 beinhalten. Der Kompressionsbegrenzer 60 kann die Befestigungselementdichtung 62 umgeben und ist dazu ausgebildet, die Kompressionskräfte zu steuern, die während der Befestigung des Befestigungselements 30 erzeugt werden, wodurch die Integrität der Fuge über die gesamte Dichtungsfuge 24 sichergestellt wird.
8 veranschaulicht noch eine weitere beispielhafte Barrierendichtungsbaugruppe 22E. Die Barrierendichtungsbaugruppe 22E ist der Barrierendichtungsbaugruppe 22 aus 4 ähnlich und beinhaltet die Primärdichtung 36, die Barrierendichtung 38 und einen Träger 40. In dieser Ausführungsform ist die Barrierendichtung 38 jedoch eine radial komprimierbare Dichtung anstatt einer axial komprimierbaren Dichtung. Die Barrierendichtung 38 kann eine erste Dichtfläche 64 zum Abdichten gegen eine Außenfläche 66 des ersten Gehäuseabschnitts 18 und eine zweite Dichtfläche 68 zum Abdichten gegen eine Außenfläche 70 des zweiten Gehäuseabschnitts 20 aufweisen. Somit ist in dieser Ausführungsform mindestens ein Abschnitt der Barrierendichtung 38 nicht zwischen der ersten und der zweiten Passfläche 50, 52 des ersten und des zweiten Gehäuseabschnitts 18, 20 angeordnet.
9 veranschaulicht noch eine weitere beispielhafte Barrierendichtungsbaugruppe 22F. Die Barrierendichtungsbaugruppe 22F ist der Barrierendichtungsbaugruppe 22E aus 8 ähnlich und beinhaltet die Primärdichtung 36, die radial komprimierbare Barrierendichtung 38 und den Träger 40. In dieser Ausführungsform kann die Barrierendichtungsbaugruppe 22F jedoch ferner einen Kompressionsbegrenzer 60 beinhalten. Der Kompressionsbegrenzer 60 kann eine Öffnung 58, die in dem Trägers 40 ausgebildet ist, umgeben und ist dazu ausgebildet, die Kompressionskräfte zu steuern, die während der Befestigung des Befestigungselements 30 erzeugt werden, wodurch die Integrität der Fuge über die gesamte Dichtungsfuge 24 sichergestellt wird.
10 veranschaulicht noch eine weitere beispielhafte Barrierendichtungsbaugruppe 22G. Die Barrierendichtungsbaugruppe 22G ist der Barrierendichtungsbaugruppe 22F aus 9 ähnlich. In dieser Ausführungsform ist die Primärdichtung 36 jedoch eine axial komprimierbare Dichtung, die zwischen der ersten und der zweiten Passfläche 50, 52 des ersten und des zweiten Gehäuseabschnitts 18, 20 angeordnet sein kann, anstatt in eine Nut des ersten oder zweiten Gehäuseabschnitts 18, 20 gedrückt zu werden.
Die vorstehend beschriebenen Barrierendichtungsbaugruppen werden im Zusammenhang mit einem Hochspannungstraktionsbatteriepack für ein elektrifiziertes Fahrzeug detailliert beschrieben. Diese Offenbarung ist jedoch nicht auf Barrierendichtungsbaugruppen zur Verwendung in Batteriepacks beschränkt. Andere Elektrogehäuse eines Fahrzeugs könnten ebenfalls von den vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen der Barrierendichtungsbaugruppe profitieren. In dieser Hinsicht ist ein anderes beispielhaftes Elektrogehäuse 112 in 11 gezeigt. In dieser Ausführungsform ist das Elektrogehäuse 112 eine elektrische Steckverbinderbaugruppe zum Unterstützen elektrischer Verbindungen in einem Fahrzeug.
Das Elektrogehäuse 112 aus 11 kann einen ersten Gehäuseabschnitt 118 (mit Strichlinien gezeigt), einen zweiten Gehäuseabschnitt 120 und eine Barrierendichtungsbaugruppe 122 beinhalten, die zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt 118 und dem zweiten Gehäuseabschnitt 120 angeordnet ist. Die Barrierendichtungsbaugruppe 122 ist zum Abdichten einer Dichtungsfuge 124 des Elektrogehäuses 112 ausgelegt. Der erste Gehäuseabschnitt 118 und der zweite Gehäuseabschnitt 120 können unter Verwendung eines oder mehrerer Befestigungselemente (in dieser Ausführungsform nicht gezeigt) aneinander befestigt werden.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf die 11-13 kann die Barrierendichtungsbaugruppe 122 eine Primärdichtung 136, eine Barrierendichtung 138 und einen Träger 140, der die Primärdichtung 136 und die Barrierendichtung 138 verbindet, beinhalten. Sobald sie an der Dichtungsfuge 124 des Elektrogehäuses 112 angeordnet ist, befindet sich die Primärdichtung 136 an einer Innenseite 142 des Elektrogehäuses 112 und die Barrierendichtung 138 befindet sich an einer Außenseite 144 des Elektrogehäuses 12. Zusammen stellen die Primärdichtung 136 und die Barrierendichtung 138 eine Abdichtungsredundanz bereit, wodurch das Risiko verringert wird, dass korrosionsinduzierende Stoffe (z. B. Feuchtigkeit, Salz usw.) durch die Dichtungsfuge 124 in das Innere 132 des Elektrogehäuses 112 gelangen.
In einer Ausführungsform sind die Primärdichtung 136, die Barrierendichtung 138 und der Träger 140 aus einem gemeinsamen Elastomermaterial gebildet, um eine einstückige monolithische Dichtung ohne mechanische Befestigungen herzustellen. In einer anderen Ausführungsform ist die Primärdichtung 136 eine PIP-Dichtung, die in eine Nut gedrückt werden kann, die entweder in dem ersten Gehäuseabschnitt 118 oder dem zweiten Gehäuseabschnitt 120 ausgebildet ist, und die Barrieredichtung 138 ist eine axial komprimierbare Dichtung, die zwischen Passflächen des ersten und des zweiten Gehäuseabschnitts 118, 120 axial komprimiert werden kann.
Der Träger 140 der Barrierendichtungsbaugruppe 22 kann sowohl mit der Primärdichtung 136 als auch mit der Barrierendichtung 138 einstückig ausgebildet sein. Der Träger 140 kann einen ersten Trägerabschnitt 154, der zwischen der Primärdichtung 136 und der Barrierendichtung 138 angeordnet ist, und einen zweiten Trägerabschnitt 156 beinhalten, der sich von der Primärdichtung 136 in einer Richtung, die entgegengesetzt zu der Barrierendichtung 138 verläuft, erstreckt. Der erste Trägerabschnitt 154 kann eine Vielzahl von Öffnungen 158 zum Aufnehmen von Befestigungselementen des Elektrogehäuses 112 beinhalten.
In die beispielhaften Barrierendichtungsbaugruppen dieser Offenbarung ist zum Bereitstellen von Dichtungsredundanz die Verwendung sowohl einer Primärdichtung als auch einer Barrierendichtung integriert. Die Dichtungsredundanz verringert die Wahrscheinlichkeit, dass korrosionsinduzierende Stoffe in die Elektrogehäuse eines Fahrzeugs gelangen, erheblich. Die in dieser Schrift beschriebenen Barrieredichtungsbaugruppen bieten eine sofort gebrauchsfertige Lösung für eine beliebige axial komprimierte Dichtungsfuge.
Obwohl die unterschiedlichen nichteinschränkenden Ausführungsformen mit konkreten Bauteilen oder Schritten dargestellt sind, sind die Ausführungsformen dieser Offenbarung nicht auf diese bestimmten Kombinationen beschränkt. Es ist möglich, einige der Komponenten oder Merkmale von beliebigen der nichteinschränkenden Ausführungsformen in Kombination mit Merkmalen oder Komponenten von beliebigen der anderen nichteinschränkenden Ausführungsformen zu verwenden.
Es versteht sich, dass gleiche Bezugszeichen in den mehreren Zeichnungen entsprechende oder ähnliche Elemente kennzeichnen. Es versteht sich, dass obwohl eine bestimmte Komponentenanordnung in diesen beispielhaften Ausführungsformen offenbart und veranschaulicht wird, andere Anordnungen ebenfalls von den Lehren dieser Offenbarung profitieren könnten.
Die vorstehende Beschreibung ist als veranschaulichend und nicht einschränkend zu betrachten. Ein Durchschnittsfachmann würde verstehen, dass bestimmte Modifikationen in den Schutzumfang dieser Offenbarung fallen könnten. Deshalb sollten die nachstehenden Patentansprüche genau gelesen werden, um den wahren Schutzumfang und Inhalt der vorliegenden Offenbarung zu ermitteln.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Elektrogehäuse eines Fahrzeugs bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen ersten Gehäuseabschnitt; einen zweiten Gehäuseabschnitt; und eine Barrierendichtungsbaugruppe, die zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt und dem zweiten Gehäuseabschnitt angeordnet ist, und die dazu ausgelegt ist, ein Eindringen korrosionsinduzierender Stoffe in ein Inneres des Elektrogehäuses des Fahrzeugs zu verhindern, wobei die Barrierendichtungsbaugruppe eine Primärdichtung, eine Barrierendichtung und einen Träger, der sich zwischen der Primärdichtung und der Barrierendichtung erstreckt, beinhaltet.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Elektrogehäuse eines Fahrzeugs Teil eines Hochspannungstraktionsbatteriepacks.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Elektrogehäuse eines Fahrzeugs Teil einer elektrischen Steckverbinderbaugruppe.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch eine batterieinterne Komponente, die im Inneren des Elektrogehäuses eines Fahrzeugs aufgenommen ist.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die batterieinterne Komponente ein Batteriearray, eine Batterieelektronikkomponente oder beides.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Barrierendichtungsbaugruppe in einer Dichtungsfuge zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt und dem zweiten Gehäuseabschnitt angeordnet. Gemäß einer Ausführungsform befindet sich die Primärdichtung an einer Innenseite des Elektrogehäuses eines Fahrzeugs und die Barrierendichtung befindet sich an einer Außenseite des Elektrogehäuses des Fahrzeugs.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Primärdichtung eine Einpressdichtung und die Barrierendichtung ist eine axial komprimierbare Dichtung.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Primärdichtung eine Einpressdichtung und die Barrierendichtung ist eine radial komprimierbare Dichtung.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Primärdichtung eine axial komprimierbare Dichtung und die Barrierendichtung ist eine radial komprimierbare Dichtung.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Träger ein Metallträger, ein Elastomerträger oder ein Verbundmaterialträger.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der Träger eine Öffnung und ein Befestigungselement wird durch die Öffnung aufgenommen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch einen Kompressionsbegrenzer, der die Öffnung des Trägers umgibt.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Barrierendichtungsbaugruppe eine Befestigungselementdichtung, die von einem ersten Trägerabschnitt des Trägers getragen wird, der sich zwischen der Primärdichtung und der Barrierendichtung befindet.
Gemäß einer Ausführungsform bilden die Barrierendichtung, die Primärdichtung und der Träger ein monolithisches Teil, das aus einem gemeinsamen Elastomermaterial gebildet ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: ein Elektrogehäuse, das Folgendes beinhaltet: einen ersten Gehäuseabschnitt mit einer ersten Passfläche; einen zweiten Gehäuseabschnitt mit einer zweiten Passfläche; eine zwischen der ersten Passfläche und der zweiten Passfläche gebildete Dichtungsfuge; und eine Barrierendichtungsbaugruppe, die in der Dichtungsfuge angeordnet ist und eine Primärdichtung, eine Barrierendichtung und einen Träger, der sowohl mit der Primärdichtung als auch mit der Barrierendichtung verbunden ist, umfasst.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Elektrogehäuse Teil eines Hochspannungstraktionsbatteriepacks.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Elektrogehäuse Teil einer elektrischen Steckverbinderbaugruppe.
Gemäß einer Ausführungsform befindet sich die Primärdichtung an einer Innenseite der Dichtungsfuge und die Barrierendichtung befindet sich an einer Außenseite der Dichtungsfuge.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch mindestens ein Befestigungselement, das durch Öffnungen aufgenommen wird, die jeweils in dem ersten Gehäuseabschnitt, dem Träger und dem zweiten Gehäuseabschnitt ausgebildet sind.

Claims

Elektrogehäuse eines Fahrzeugs, das Folgendes umfasst: einen ersten Gehäuseabschnitt; einen zweiten Gehäuseabschnitt; und eine Barrierendichtungsbaugruppe, die zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt und dem zweiten Gehäuseabschnitt angeordnet ist, und die dazu ausgelegt ist, ein Eindringen korrosionsinduzierender Stoffe in ein Inneres des Elektrogehäuses des Fahrzeugs zu verhindern, wobei die Barrierendichtungsbaugruppe eine Primärdichtung, eine Barrierendichtung und einen Träger beinhaltet, der sich zwischen der Primärdichtung und der Barrieredichtung erstreckt.
Elektrogehäuse eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, wobei das Elektrogehäuse des Fahrzeugs Teil eines Hochspannungstraktionsbatteriepacks oder einer elektrischen Steckverbinderbaugruppe ist.
Elektrogehäuse eines Fahrzeugs nach Anspruch 1 oder 2, das eine batterieinterne Komponente umfasst, die im Inneren des Elektrogehäuses des Fahrzeugs aufgenommen ist, wobei die batterieinterne Komponente ein Batteriearray, eine Batterieelektronikkomponente oder beides beinhaltet.
Elektrogehäuse eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, wobei die Barrierendichtungsbaugruppe in einer Dichtungsfuge zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt und dem zweiten Gehäuseabschnitt angeordnet ist.
Elektrogehäuse eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, wobei sich die Primärdichtung an einer Innenseite des Elektrogehäuses des Fahrzeugs befindet und die Barrierendichtung sich an einer Außenseite des Elektrogehäuses des Fahrzeugs befindet.
Elektrogehäuse eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, wobei die Primärdichtung eine Einpressdichtung ist und die Barrierendichtung eine axial komprimierbare Dichtung oder eine radial komprimierbare Dichtung ist.
Elektrogehäuse eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, wobei die Primärdichtung eine axial komprimierbare Dichtung ist und die Barrierendichtung eine radial komprimierbare Dichtung ist.
Elektrogehäuse eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, wobei der Träger ein Metallträger, ein Elastomerträger oder ein Verbundmaterialträger ist.
Elektrogehäuse eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, wobei der Träger eine Öffnung beinhaltet und ein Befestigungselement durch die Öffnung aufgenommen ist und das optional einen Kompressionsbegrenzer aufweist, der die Öffnung des Trägers umgibt.
Elektrogehäuse eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, wobei die Barrierendichtungsbaugruppe eine Befestigungselementdichtung beinhaltet, die von einem ersten Trägerabschnitt des Trägers getragen wird, der sich zwischen der Primärdichtung und der Barrierendichtung befindet.
Elektrogehäuse eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, wobei die Barrierendichtung, die Primärdichtung und der Träger ein monolithisches Teil bilden, das aus einem gemeinsamen Elastomermaterial gebildet ist.
Fahrzeug, das Folgendes umfasst: ein Elektrogehäuse, das Folgendes beinhaltet: einen ersten Gehäuseabschnitt mit einer ersten Passfläche; einen zweiten Gehäuseabschnitt mit einer zweiten Passfläche; eine Dichtungsfuge, die zwischen der ersten Passfläche und der zweiten Passfläche gebildet ist, und eine Barrierendichtungsbaugruppe, die in der Dichtungsfuge angeordnet ist und eine Primärdichtung, eine Barrierendichtung und einen Träger, der sowohl mit der Primärdichtung als auch mit der Barrierendichtung verbunden ist, umfasst.
Fahrzeug nach Anspruch 12, wobei das Elektrogehäuse des Fahrzeugs Teil eines Hochspannungstraktionsbatteriepacks oder einer elektrischen Steckverbinderbaugruppe ist.
Fahrzeug nach Anspruch 12 oder 13, wobei sich die Primärdichtung an einer Innenseite der Dichtungsfuge befindet und sich die Barrierendichtung an einer Außenseite der Dichtungsfuge befindet.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 12 bis 14, das mindestens ein Befestigungselement umfasst, das durch Öffnungen aufgenommen wird, die jeweils in dem ersten Gehäuseabschnitt, dem Träger und dem zweiten Gehäuseabschnitt ausgebildet sind.