用于機動車輛的承載框架的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于機動車輛(10)的承載框架(12)，該承載框架包括：兩個平行縱向構(gòu)件(20，22)，這兩個縱向構(gòu)件是在機動車輛的縱向方向(16)上定向的并且形成車體的一部分；以及兩個縱向支柱(34，36)，這兩個縱向支柱至少部分地是在縱向方向上定向的并且是各自以一個第一末端固定到這些縱向構(gòu)件的一個接觸區(qū)段上；其中這些縱向支柱是以一個與該第一末端相對的第二末端連接到一個沖擊板(38)上，該沖擊板是安排在該機動車輛的至少一個驅(qū)動部件(28)上，以便在這些縱向構(gòu)件的該接觸區(qū)段與該至少一個驅(qū)動部件之間形成一個載荷路徑。
【專利說明】用于機動車輛的承載框架

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于機動車輛、具體是用于電力驅(qū)動機動車輛的承載框架，該承載框架包括兩個平行縱向構(gòu)件，這些縱向構(gòu)件是在機動車輛的縱向方向上定向的并且形成車體的一部分；以及兩個縱向支柱，這些縱向支柱至少部分地是在縱向方向上定向的并且是各自以一個第一末端固定到這些縱向構(gòu)件的一個接觸區(qū)段上。
[0002]本實用新型進(jìn)一步涉及一種帶有用于提供驅(qū)動功率的電動機器并且?guī)в杏糜跒轵?qū)動電動機器提供電能的電能儲能器的機動車輛。

【背景技術(shù)】
[0003]這種類型的承載框架總體上用于強化機動車輛的車體并且用來安裝機動車輛的多種部件，具體是多種驅(qū)動部件。
[0004]在傳統(tǒng)的內(nèi)燃發(fā)動機中，機動車輛車體在該驅(qū)動馬達(dá)的區(qū)域中的強化是通過外框架本體以及安排在這種框架本體中的內(nèi)燃發(fā)動機來實現(xiàn)的。在此區(qū)域中的車體剛度是關(guān)鍵性地通過內(nèi)燃發(fā)動機、傳動器和與傳動器相連而形成一個組塊的車輛通道來實現(xiàn)的。在單獨電力驅(qū)動的機動車輛的情況下，其缺點是缺少強化車體的內(nèi)燃發(fā)動機和變速傳動器件從而由此導(dǎo)致未能形成組塊，并且因而要求在電驅(qū)動器的區(qū)域中額外進(jìn)行強化以便確保相應(yīng)的被動安全性。
[0005]為了強化電力驅(qū)動機動車輛的車輛車體，在EP2353971A1中提出的是將一個額外的強化元件安排在在一個牽引用電池的上游，該牽引用電池安裝在機動車輛的一個承載框架上，所述強化元件將這種承載框架的多個縱向構(gòu)件彼此相連。
[0006]在此的缺點是這種結(jié)構(gòu)增加了車體重量并且并未形成一個組塊。
[0007]此外，在DE102010018729A1中提出的是為了改善乘用車輛的褶皺區(qū)而在一個前部區(qū)域中提供一種額外的強化元件，該強化元件具有一個橫構(gòu)件以及多個強化支柱，這些支柱對角延伸并且將橫構(gòu)件連接到車輛車體上以便在車輛車體中形成一種載荷路徑，該載荷路徑是另外傾斜延伸的。
[0008]在此的缺點是這種額外的強化元件是技術(shù)復(fù)雜的并且增加了車輛車體重量。實用新型內(nèi)容
[0009]因而本實用新型的目的是提供一種用于機動車輛、具體是電力驅(qū)動機動車輛的承載框架,該承載框架以小的技術(shù)復(fù)雜性以及小的質(zhì)量增加了車輛車體的穩(wěn)定性。
[0010]根據(jù)本實用新型，此目的是在這種在開篇處闡述的承載框架的情況下實現(xiàn)的，這在于這些縱向支柱是以一個與第一末端相對的第二末端連接到一個沖擊板上，該沖擊板是安排在該機動車輛的至少一個驅(qū)動部件上，以便在這些縱向構(gòu)件的接觸區(qū)段與該至少一個驅(qū)動部件之間形成一個載荷路徑。
[0011]這一目的進(jìn)一步是通過一種帶有用于提供驅(qū)動功率的電動機器的、帶有用于為驅(qū)動電動機器提供電能的電能儲能器的、并且?guī)в懈鶕?jù)本實用新型的用于機動車輛車體的承載框架的機動車輛來實現(xiàn)的。
[0012]1.一種用于機動車輛、具體是用于電力驅(qū)動機動車輛的承載框架，該承載框架包括:
[0013]-兩個平行縱向構(gòu)件，這些縱向構(gòu)件是定向在該機動車輛的縱向方向上的并且形成車體的一部分，
[0014]-兩個縱向支柱，這兩個縱向支柱至少部分地定向在該縱向方向上并且各自以一個第一末端固定到這些縱向構(gòu)件的一個接觸區(qū)段上，
[0015]其中，這些縱向支柱是以一個與該第一末端相對的第二末端連接到一個沖擊板上，該沖擊板是安排在該機動車輛的至少一個驅(qū)動部件上，以便在這些縱向構(gòu)件的該接觸區(qū)段與該至少一個驅(qū)動部件之間形成一個載荷路徑。
[0016]2.如前述I所述的承載框架，其中，該沖擊板被設(shè)計成一個兩維度元件，并且該沖擊板的一個表面基本上垂直于該縱向方向而延伸。
[0017]3.如前述I或2所述的承載框架，其中，這些縱向支柱借助于至少一個橫構(gòu)件彼此連接，該至少一個橫構(gòu)件傾斜或垂直于該縱向方向而延伸。
[0018]4.如前述I至3之一所述的承載框架，其中，該沖擊板安排在該機動車輛的一個電驅(qū)動單元與一個牽引用電池之間。
[0019]5.如前述I至4之一所述的承載框架，其中，這些縱向支柱的對應(yīng)的第二末端在各自情況下具有一個肋狀結(jié)構(gòu)，該肋狀結(jié)構(gòu)支撐在該沖擊板上。
[0020]6.如前述4或5所述的承載框架，其中，該牽引用電池容納在一個電池殼體中，該電池殼體固定到該車輛的車體上。
[0021 ] 7.如前述4至6之一所述的承載框架，其中，該沖擊板支撐在該牽引用電池上或在該電池殼體上。
[0022]8.如前述4至7之一所述的承載框架，其中，該牽引用電池具有多個電池模塊，其中在這些電池模塊之間安排了一個在縱向方向上延伸的強化元件。
[0023]9.如前述8所述的承載框架，其中，該強化元件被設(shè)計成該電池殼體中的一個水平形成的中間平面。
[0024]10.如前述I至9之一所述的承載框架，其中，兩個強化支柱被連接到這些縱向構(gòu)件上并且連接到該機動車輛的一個底架上并且是相對于該縱向方向傾斜延伸的。
[0025]11.如前述10所述的承載框架，其中，這些強化支柱被固定到這些縱向構(gòu)件的第一末端上并且以一種V形的形式彼此連接并且這兩個強化支柱是在一個共用的接觸點處固定到該底架的一個區(qū)段上的，以便在這些縱向構(gòu)件的對應(yīng)的第一末端與該底架之間形成一個載荷路徑。
[0026]12.如前述11所述的承載框架，其中，這些強化支柱形成一個V形強化元件，該強化元件被設(shè)計成在該縱向方向上是朝向這些縱向構(gòu)件的第一末端開放的。
[0027]13.一種帶有用于提供驅(qū)動功率的電動機器的、帶有用于為驅(qū)動該電動機器提供電能的電能儲能器的、并且?guī)в腥缜笆鯥至12之一所述的承載框架的機動車輛。
[0028]由于以下事實:車輛車體的這些縱向構(gòu)件經(jīng)由這些縱向支柱而連接到該沖擊板上，并且該沖擊板安排在該機動車輛的一個驅(qū)動部件上并且因此形成了一個載荷路徑，這些縱向構(gòu)件和該車輛部件能夠通過這些額外的縱向支柱而形成一個組塊，并且因而，能夠以小的技術(shù)復(fù)雜性來使用現(xiàn)有驅(qū)動部件來對車輛進(jìn)行強化，并且其結(jié)果是，能夠以小的技術(shù)復(fù)雜性來實現(xiàn)一種強化車體。
[0029]因此完全實現(xiàn)了本實用新型的目的。
[0030]在一個優(yōu)選實施例中，該沖擊板被設(shè)計成一種兩維度元件，其中該沖擊板的一個表面基本上垂直于該縱向方向而延伸。
[0031]其結(jié)果是，在機動車輛的沖擊事件中，能夠在該縱向方向上最優(yōu)地將沖擊能量傳遞給該驅(qū)動部件。
[0032]進(jìn)一步優(yōu)選的是這些縱向支柱借助于至少一個橫構(gòu)件彼此連接，該至少一個橫構(gòu)件傾斜或垂直于該縱向方向而延伸。
[0033]其結(jié)果是，能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步強化這些縱向支柱并且能夠同時避免這些縱向支柱朝向車輛內(nèi)部彎曲。
[0034]進(jìn)一步優(yōu)選的是該沖擊板安排在該機動車輛的一個電驅(qū)動單元與一個牽引用電池之間。
[0035]其結(jié)果是，該沖擊板能以小的技術(shù)復(fù)雜性進(jìn)行裝配并且被整合到機動車輛中。
[0036]進(jìn)一步優(yōu)選的是這些縱向支柱的對應(yīng)的第二末端在各自情況下具有一個肋狀結(jié)構(gòu)，該肋狀結(jié)構(gòu)被支撐在該沖擊板上。
[0037]由此能夠以低的材料消耗以及因而低的總體重量來進(jìn)一步增加這些縱向支柱在沖擊板的區(qū)域中的剛度。
[0038]進(jìn)一步優(yōu)選的是該牽引用電池被容納在一個電池殼體中，該電池殼體被固定到該車輛車體上。
[0039]其結(jié)果是，能夠增加由車輛電池與電池殼體一起形成的一種組塊，并且因而能夠進(jìn)一步增加車體的結(jié)構(gòu)完整性。
[0040]進(jìn)一步優(yōu)選的是該沖擊板支撐在該牽引用電池上或在該電池殼體上。
[0041]由此該牽引用電池或該電池殼體就能夠促使通過這些縱向支柱形成一種組塊并且因而能夠通過這些縱向支柱吸收機動車輛的沖擊能量。
[0042]在此尤其優(yōu)選的是該牽引用電池具有多個電池模塊，其中在這些電池模塊之間安排了一個在縱向方向上延伸的強化兀件。
[0043]由此就能夠增加牽引用電池的結(jié)構(gòu)剛度，并且因而能夠增加用牽引用電池形成一種組塊。
[0044]在此尤其優(yōu)選的是該強化元件被設(shè)計成該電池殼體中的一個水平形成的中間平面。
[0045]其結(jié)果是，對于該沖擊板而言能夠在縱向方向上進(jìn)一步增加電池殼體的剛度。
[0046]進(jìn)一步優(yōu)選的是如果兩個強化支柱被連接到這些縱向構(gòu)件上并且連接到該機動車輛的一個底架上并且是相對于該縱向方向傾斜延伸的。
[0047]其結(jié)果是，能夠進(jìn)一步增加這些縱向構(gòu)件的結(jié)構(gòu)完整性和剛度。
[0048]在此尤其優(yōu)選的是這些強化支柱被固定到這些縱向構(gòu)件的第一末端上并且以一種V形的形式彼此連接并且這兩個強化支柱是在一個共用的接觸點處固定到該底架的一個區(qū)段上的，以便在這些縱向構(gòu)件的對應(yīng)的第一末端與該車輛之間形成一個載荷路徑。
[0049]其結(jié)果是，能夠以簡單的方式將沖擊能量傳遞給該底架。
[0050]在此尤其優(yōu)選的是如果這些強化支柱形成一個V形強化元件，該強化元件被設(shè)計成在該縱向方向上是朝向這些縱向構(gòu)件的第一末端開放的。
[0051]其結(jié)果是，即便在偏位事故情形的情況下，也能夠?qū)_擊能量通過這種以此方式形成的傾斜載荷路徑導(dǎo)弓丨開而朝向機動車輛的中心。
[0052]總而言之，借助于根據(jù)本實用新型的這種承載框架，盡管缺少內(nèi)燃發(fā)動機形成的組塊，也能夠顯著增加機動車輛車體在驅(qū)動部件的區(qū)域中的結(jié)構(gòu)完整性，這是因為這些驅(qū)動部件通過這些縱向支柱而被連接到車輛車體的這些縱向構(gòu)件上，并且因而實現(xiàn)用這些電驅(qū)動部件來形成一種組塊。
[0053]不言自明，以上闡述的這些特征以及仍有待在以下說明的那些特征不僅能夠在對應(yīng)地說明的組合中使用而且還能夠在不同的組合中或它們自己使用而不脫離本實用新型的范圍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0054]在附圖中展示了本實用新型的多個示例性實施例并且在以下的說明中對其進(jìn)行更詳細(xì)的說明。在附圖中:
[0055]圖1示出了一臺機動車輛的帶有多個縱向構(gòu)件和多個連接于其上的縱向支柱的一種承載框架的示意性圖示；
[0056]圖2以俯視圖示出了該承載框架的一個示意性詳細(xì)視圖；并且
[0057]圖3以側(cè)向截面視圖示出了該承載框架的一個示意性圖示。

【具體實施方式】
[0058]圖1中示意性地展示了一個電力驅(qū)動機動車輛并且總體上以10來指代。機動車輛10具有一個承載框架12，該承載框架形成了機動車輛10的車體12。機動車輛10的多個車輪14經(jīng)由一個底架(未具體展示)而安裝在承載框架12上。機動車輛10總體上具有一條縱向軸線16并且基本上在平行于縱向軸線16的縱向方向上移動，如箭頭18所指示的。
[0059]形成車輛車體12的一部分的、并且平行于縱向軸線16延伸的兩個縱向構(gòu)件20、22是在承載框架12上形成的。這些縱向構(gòu)件20、22形成了一種框架結(jié)構(gòu)，這種框架結(jié)構(gòu)朝向一個車輛末端24開放并且具有基本上U形的設(shè)計。在承載框架12上安裝了一個用于提供驅(qū)動功率的電動機器26和一個用于為電動機器26提供電能的牽引用電池28。電動機器26和牽引用電池28是在縱向方向16上彼此前后安裝的，其中電動機器安排在一個外部區(qū)域中并且牽引用電池28安排在一個內(nèi)部區(qū)域中。
[0060]在這些縱向構(gòu)件20、22上，多個至少部分地在縱向方向16上延伸的縱向支柱34、36被固定到這些縱向支柱20、22的外部末端30、32上。這些縱向支柱34、36是以一個第一末端來固定到這些縱向構(gòu)件20、22的外部末端30、32上的并且是以一個相對末端連接到一個沖擊板38上的。沖擊板38安排在牽引用電池28上，并且因而在這些外部末端30、32與牽引用電池28之間形成一個載荷路徑。沖擊板38具有兩維度的設(shè)計并且基本上與縱向軸線16正交地延伸，從而使得在機動車輛10的沖擊事件中，沖擊板38能夠在這些外部末端30、32處兩維度地支撐在牽引用電池28上并且由此強化這些縱向構(gòu)件20、22并且緩解后者的載荷。電動機器26安排在沖擊板38與牽引用電池28相反的一側(cè)上。
[0061]這些縱向支柱34、36借助于一個橫構(gòu)件40而彼此連接以便在機動車輛10的沖擊事件中避免這些縱向支柱34、36彎曲并且由此總體上增強這些縱向支柱34、36的結(jié)構(gòu)。
[0062]此外，在這些外部末端30、32處安裝了將這些縱向支柱34、36與這些縱向構(gòu)件20、22彼此相連的一個另外的橫構(gòu)件42。這些外部末端30、32在各自情況下進(jìn)一步連接到一個強化支柱44、46上，所述強化支柱傾斜地或相對于縱向軸線16對角地延伸、并且在車輛內(nèi)部的方向上延伸、并且連接到一個底架部件上。這些強化支柱44、46是在一個點處彼此連接的并且由此形成一種V形強化元件。在這個共用的連接點處，這些強化支柱44、46被連接到該底架部件上，該底架部件優(yōu)選是該機動車輛10的一個子框架。
[0063]其結(jié)果是，在機動車輛10的沖擊事件中，沖擊能量也能夠以一個傾斜的方向從這些外部末端30、32導(dǎo)引離開并且能夠傳遞給該底架。
[0064]總體上，沖擊能量能夠通過該沖擊板38以及這些縱向支柱34、36來從車輛末端24傳遞給牽引用電池28或傳遞給一個容納牽引用電池28的電池殼體48，并且因而能夠?qū)崿F(xiàn)一種由電力驅(qū)動機動車輛10的這些電氣部件增強的組塊形式。由此能夠總體上增強乘員的被動安全性。
[0065]圖2以俯視圖展示了該承載框架12的詳細(xì)視圖。相同的元件由相同的參考數(shù)字表示，其中在此僅說明特別的特征。
[0066]這些縱向支柱34、36被安排在這些縱向構(gòu)件20、22之間并且至少部分地在機動車輛10的縱向方向16上延伸。這些縱向支柱34、36以這些外部末端30、32、具體是在內(nèi)部側(cè)向區(qū)段處固定到這些縱向構(gòu)件20、22上以便在這些外部末端30、32與該沖擊板38之間形成一個載荷路徑。該沖擊板38是在縱向方向16上在電動機器26中安排在牽引用電池28之間從而使得機動車輛10在沖擊事件中的沖擊能量僅傳遞給牽引用電池28。電動機器26進(jìn)一步指配有一個控制單元50，該控制單元在縱向方向16上以一個向外的方向安排在電動機器26的上游。
[0067]這些強化支柱44、46從這些外部末端30、32傾斜延伸到一個形成在機動車輛10的子框架上的共用的連接點。這種用這些電氣部件、具體是用牽引用電池28和電池殼體48來形成一個組塊能夠通過總體結(jié)構(gòu)來增強，并且因而在此區(qū)域增加了該承載框架12的剛度。
[0068]圖3以側(cè)向截面視圖示意性地展示了該承載框架12的詳細(xì)視圖。相同的元件由相同的參考數(shù)字表示，其中在此僅說明特別的特征。
[0069]該承載框架12具有這些在縱向方向16上延伸的縱向構(gòu)件20、22。電動機器26安裝在這些縱向構(gòu)件20、22上，其中這些縱向支柱34、36將這些外部末端30、32與沖擊板38相連。
[0070]該牽引用電池28是由一個第一電池模塊52和一個第二電池模塊54形成的,這些電池模塊是彼此上下安排在電池殼體48中并且由強化元件56來彼此分開的。該強化元件56形成為殼體48中的一個水平板或水平中間平面56并且連接該電池殼體48的這些相對的殼體部分。其結(jié)果是，在沖擊事件中，沖擊能量或者變形能量能夠通過這些縱向支柱34、36經(jīng)由該沖擊板38而傳遞給這個在電池殼體48的這兩個相對的殼體部分之間形成剛性連接的水平中間平面56。這使之有可能在這些縱向構(gòu)件22、24與該承載框架12或機動車輛10的車體12之間增加形成一個組塊。
[0071]這些強化支柱44、46從這些外部末端30、32傾斜地向下延伸并且在一個共用的點處連接到一個底架部件58上，該底架部件優(yōu)選是子框架58。
[0072]圖3展示了另一個縱向構(gòu)件60，該縱向構(gòu)件將這些強化支柱44、46連接到該沖擊板38上以便確保進(jìn)一步增加該承載框架12的穩(wěn)定性。
[0073]總體上，在機動車輛10的沖擊事件中，能夠避免或延遲由于這些縱向構(gòu)件彎曲導(dǎo)致的穩(wěn)定性失效，能夠使得沖擊能量通過這種兩維度沖擊板38而柔和地傳遞給該牽引用電池28，并且因而在沖擊事件中緩解驅(qū)動機器26的載荷。電池殼體48的穩(wěn)定性在此優(yōu)選的是通過該強化元件26來增加的。此外，能夠通過以V形的形式連接以確保該承載框架12中的一種傾斜的載荷路徑的這些強化支柱44、46來進(jìn)一步增加穩(wěn)定性。
【權(quán)利要求】
1.一種用于機動車輛(10)、具體是用于電力驅(qū)動機動車輛的承載框架(12)，該承載框架包括: -兩個平行縱向構(gòu)件(20，22)，這些縱向構(gòu)件是定向在該機動車輛(10)的縱向方向(16)上的并且形成車體的一部分， -兩個縱向支柱(34，36)，這兩個縱向支柱至少部分地定向在該縱向方向(16)上并且各自以一個第一末端固定到這些縱向構(gòu)件(34，36)的一個接觸區(qū)段上， 其特征在于，這些縱向支柱(34,36)是以一個與該第一末端相對的第二末端連接到一個沖擊板(38)上，該沖擊板是安排在該機動車輛(10)的至少一個驅(qū)動部件上，以便在這些縱向構(gòu)件(20，22)的該接觸區(qū)段(30，32)與該至少一個驅(qū)動部件之間形成一個載荷路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的承載框架，其中該沖擊板(38)被設(shè)計成一個兩維度元件，并且該沖擊板(38)的一個表面基本上垂直于該縱向方向(16)而延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的承載框架，其特征在于，這些縱向支柱(34，36)借助于至少一個橫構(gòu)件(40,42)彼此連接,該至少一個橫構(gòu)件傾斜或垂直于該縱向方向(16)而延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的承載框架，其特征在于，該沖擊板(38)安排在該機動車輛(10)的一個電驅(qū)動單元(26)與一個牽引用電池(28)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的承載框架，其特征在于，這些縱向支柱(34，36)的對應(yīng)的第二末端在各自情況下具有一個肋狀結(jié)構(gòu)，該肋狀結(jié)構(gòu)支撐在該沖擊板(38)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的承載框架，其特征在于，該牽引用電池(28)容納在一個電池殼體(48)中，該電池殼體固定到該車輛的車體上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的承載框架，其特征在于，該沖擊板(38)支撐在該牽引用電池(28)上或在該電池殼體(48)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的承載框架，其特征在于，該牽引用電池(28)具有多個電池模塊(52,54),其中在這些電池模塊(52,54)之間安排了一個在縱向方向(16)上延伸的強化元件(56) ο
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的承載框架，其特征在于，該強化元件(56)被設(shè)計成該電池殼體(48)中的一個水平形成的中間平面。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的承載框架，其特征在于，兩個強化支柱(44，46)被連接到這些縱向構(gòu)件(20，22)上并且連接到該機動車輛(10)的一個底架(60)上并且是相對于該縱向方向(16)傾斜延伸的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的承載框架，其特征在于，這些強化支柱(44，46)被固定到這些縱向構(gòu)件(22，24)的第一末端(30，32)上并且以一種V形的形式彼此連接并且這兩個強化支柱是在一個共用的接觸點處固定到該底架￠0)的一個區(qū)段上的，以便在這些縱向構(gòu)件(22，24)的對應(yīng)的第一末端(30，32)與該底架￠0)之間形成一個載荷路徑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的承載框架，其特征在于，這些強化支柱(44，46)形成一個V形強化元件，該強化元件被設(shè)計成在該縱向方向(16)上是朝向這些縱向構(gòu)件(22，24)的第一末端(30,32)開放的。
13.一種帶有用于提供驅(qū)動功率的電動機器的、帶有用于為驅(qū)動該電動機器提供電能的電能儲能器的、并且?guī)в懈鶕?jù)權(quán)利要求1至12之一所述的承載框架(12)的機動車輛



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【文檔編號】B60K1/04GK203974514SQ201420321210
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月20日
【發(fā)明者】T·F·默克爾, V·佩茨, J·舒普菲爾 申請人:F·波爾希名譽工學(xué)博士公司