CN102019840A - 具有蓄能器区域的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有在蓄能器区域(2)中的蓄能器(3)的车辆(1)。该车辆(1)具有带有后桥架(5)的后桥区域(4)和带有前桥架的前桥区域。另外，该车辆(1)具有在车辆底板区域(8)内的中断的碰撞承载路径(6，7)，所述碰撞承载路径(6，7)被限制于客舱(9)。所述蓄能器(3)被布置在车辆底板区域(8)中的支架系统(10)上，其中所述支架系统(10)在后桥架(5)和/或前桥架之间闭合所述车辆(1)的中断的碰撞承载路径(7，8)。

Description

具有蓄能器区域的车辆
技术领域
本发明涉及一种具有在蓄能器区域中的蓄能器的车辆。该车辆具有带有后桥架的后桥区域和带有前桥架的前桥区域。此外，该车辆在车辆底板区域中具有中断的碰撞承载路径，所述碰撞承载路径被限制于客舱。
背景技术
这种车辆利用其在车辆底板区域中被限制于客舱的碰撞承载路径在正面碰撞和尾部碰撞时保护乘客的四肢、尤其是腿。通过限制车辆底板区域中的碰撞承载路径，既中断到后桥区域的碰撞承载路径，又中断到前桥区域的碰撞承载路径。这意味着，在尾部碰撞的情况下，后桥可能被向客舱的方向挤压，而在正面碰撞的情况下，前桥架可能被向客舱的方向挤压。
为此，图8示出了根据现有技术的、具有后桥区域4的车辆50的车辆底板区域8。在后桥区域4中，后轮26和27与多导杆后桥17以铰接方式连接。后桥17本身被固定在车身28的后桥架5上。在传统的车辆50中，在后桥架5中布置有燃料箱作为蓄能器3。
在车辆底板区域8中，碰撞承载路径6和7被限制于客舱9。在此，碰撞承载路径6形成前桥架的延长部，并且碰撞承载路径7由客舱下面的底板区域中的中央通道的通道边缘轮廓形成。尽管客舱9通过碰撞承载路径6和7被加强，但是在尾侧碰撞的情况下，后桥架5可能与后桥17一起不利地向车辆底板区域8中的客舱9的方向移动。
由专利文献DE4129737A1公知了一种电动的车辆、尤其是轿车，其在后桥区域中的后桥由电机驱动，其中电池在客舱内被布置在电机与该车辆的后座之间。
图9示出了公知的电驱动车辆30的电机31及其驱动轴32的布置的示意俯视图。在此，形式为电池的蓄能器3被布置在框架29中，该框架29在朝向电机31的后部区域中具有两个彼此上下叠置的横梁40和41，并且在朝向车辆30的后座的前部区域中具有彼此上下叠置的横梁46和47。此外，框架29还由彼此上下叠置在车辆30的一侧的纵梁42、43以及彼此上下叠置在车辆30的对置侧的纵梁44和45构成。
在下上横梁或纵梁之间布置有相应的板，使得向上开口的框架29可以容纳作为蓄能器3的电池，其中电池借助于拉紧带48和49固定在框架29中。框架29被布置在电动车辆30的车身的纵梁37与38之间，并且在侧面碰撞的情况下在后座区域中加强和保护客舱。
这种电动车辆30的缺点是用于蓄能器区域的昂贵且重的框架，所述框架被固定在车身纵梁37与38之间，并且电池储存装置可以通过客舱中的盖板从该框架中取出或置入该框架内。用于车辆30的蓄能器区域2的这种框架29意味着显著的重量增加，并由于在纵向上没有设置平行于纵梁37和38的碰撞承载路径而仅仅提供侧面的碰撞保护，而无助于在前侧或尾侧碰撞情况下的保护。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种车辆，该车辆带有在车辆的蓄能器区域中的蓄能器，其中，所述蓄能器区域一方面有助于提高车身刚度，并且另一方面有助于为所述蓄能器提供碰撞安全的区域。
该技术问题通过独立权利要求的主题解决。本发明有利的改进方案是各从属权利要求的主题。
按本发明，创造一种具有在蓄能器区域中的蓄能器的车辆。该车辆具有带有后桥架的后桥区域和带有前桥架的前桥区域。另外，该车辆具有在车辆底板区域中的、中断的碰撞承载路径，该碰撞承载路径被限制于客舱。所述蓄能器被布置在车辆底板区域中的支架系统上，其中所述支架系统在后桥架和/或前桥架之间闭合所述车辆的、中断的碰撞承载路径。
该车辆具有这样的优点，即，由于在蓄能器区域中的用于蓄能器的支架系统而防止后桥区域在后侧碰撞的情况下朝客舱方向侵入。与常规的车辆相比，通过借助于蓄能器区域中的用于蓄能器的支架系统对这种碰撞承载路径的闭合附加地以碰撞承载路径实现更加有效的碰撞负荷的传递。此外，可以通过加强现在通过支架系统闭合的碰撞路径明显地减小车辆的其它车身结构的重量。
尤其是为敞篷车辆获得了使底板区域中的车身刚度提高的优点，以及由此改善了对敞篷车辆的乘员的保护。
在本发明的一种实施形式中，蓄能器被布置在后座的区域中。所述后座区域现在附加地由加强的附加碰撞承载路径保护，所述碰撞承载路径借助于蓄能器区域中的支架系统提供，使得后座上的人员在后侧碰撞的情况下的安全性得以改善。同时，也为蓄能器创造了在车辆的后座下面的、安全的储存空间。因此在车辆的前桥区域中也存在中断的碰撞承载路径，由此可能有利的是将附加的蓄能器布置在前座区域中，以用于保护乘员。
通过既在前座下方又在后座下方安放蓄能器，可以在没有对于能量储存的附加空间要求的情况下给车辆配备蓄能器的多种多样的变型。在此，可以例如通过折叠相应的座椅位置来从客舱接近前座下方的蓄能器和后座下方的蓄能器。
另一方面还规定为：将后座下方的蓄能器布置在客舱外部。在这种情况下，可以通过除去车辆底板上的支架系统安装或在需要时更换蓄能器，其中，在蓄能器定位以后，将支承结构布置在底板区域中。对布置在前座下方的蓄能器存在相同的可能性，因此该蓄能器也可以在客舱外部从底板区域拆除或被安装以及更换。
为了闭合中断的碰撞承载路径，所述支架系统具有若干纵梁，所述各纵梁在该车辆的底板区域中在前轮架和/或后轮架之间延长碰撞承载路径，并由此闭合中断的碰撞承载路径。所述支架系统的各纵梁可以以其第一端螺纹连接或固定在车辆的底板区域中的中断的碰撞承载路径上，而其第二端被螺纹连接在后桥的各点处。除了将第二端螺纹连接在后桥上之外，也可以将所述支架系统的纵梁的第二端螺纹连接在后桥的分开的各点处。最后，所述支架系统的纵梁可以以其第二端螺纹连接在所述后桥架的各点处。
可以根据后桥、后桥架的预先给定的结构以及后桥的结构的轮廓来使用这三种不同的可能性。
替代将第一端直接固定在中断的碰撞承载路径上，也可以将第一端螺纹连接在中央隧道结构的区域处。第一端与中央隧道结构的侧面轮廓区域相连接，以便实现车辆加强的纵向刚度，所述纵向刚度通过用于电池存储区域的支架系统的纵梁被附加地提高。
为了提高所述支架系统的稳定性，所述支架系统可以具有横梁，所述横梁被布置在所述纵梁之间并且被固定在所述纵梁上。在此，所述横梁可以平行地布置或者也可以彼此交叉地布置，以便提高底板区域在蓄能器的区域中的连接刚度。在此，蓄能器区域可以占据所述支架系统之上的常规的燃料箱区域的空间。
对于蓄能器区域，优选地设置具有燃料箱或电池、尤其是锂离子电池的燃料电池。
此外，也可以在蓄能器区域中布置如LPG储存器的液化气储存器、或者如CNG储存器的天然气储存器、或者氢气储存器。
附图说明
现在根据下面的附图详细说明本发明。
具体实施形式
图1示出了车辆1在后桥架5区域内的示意底视图，该车辆带有所设计的蓄能器区域2。蓄能器区域2在侧面由后桥架5的限定边界，所述后桥架支撑后桥17并且将出现的载荷传递到侧面的车身纵梁轮廓28中。因此，为蓄能器3形成具有在图1中所示的轮廓55的储存空间。在这种车辆1中，车辆底板区域8中的碰撞承载路径6和7被限制于客舱9，并且具有朝向后桥架5的碰撞路径中断。
图2示出了图1所示车辆1的示意性底视图，其带有按本发明的第一种实施形式的支架系统101的平行的纵梁11和12。在这种车辆1中，车辆底板区域8中的碰撞承载路径6(该碰撞承载路径首先被限制于客舱9)通过按本发明的支架系统101被附加地延长和加强。在此，支架系统101以其纵梁11和12支承蓄能器3，替代带有内燃发动机的车辆1的现有的燃料箱布置所述蓄能器3。对于电动车辆，这种蓄能器3可以包括具有燃料箱的燃料电池或者优选具有锂离子电池的可充电电池。对于利用燃气发动机驱动的车辆1，可以设置用于液体燃气储存器或LPG储存器、或者天然气储存器、或CNG储存器、或者氢气储存器、H2储存器的蓄能器区域2。
在支架系统101的图2中所示的第一种实施例中，纵梁11和12的第一端13和14被螺纹连接在车辆1的、迄今为止中断的碰撞承载路径6上，并且以其第二端15和16通过螺纹连接固定在车辆后桥17的分开的固定点18和19上。在本发明的该实施形式中，这样选择所述分开的点，使得形成直线的平行延长部并且由此形成附加的碰撞承载路径。
在下面的附图中，具有与前述附图中相同功能的部件用相同的附图标记来标示，并且不再赘述。图3示出了图1所示车辆1的示意性底视图，该车辆带有根据本发明第二种实施形式的支架系统的平行的纵梁。在这种情况下，碰撞承载路径7延长中央隧道结构，其中，纵梁11和12的第一端13和第二端14被螺纹连接在车辆1的隧道结构的迄今中断的碰撞承载路径7上，并且以其第二端15和16通过螺纹连接固定在车辆后桥17的固定点18和19上。在此，第二固定点18和19比在图2所示的第一种实施例中彼此布置得更接近。
图4示出了图1所示车辆1的示意性底视图，该车辆带有按本发明的第三种实施形式的支架系统103的纵梁11和12。如图3中所示，在该实施形式中，纵梁11和12的第一端13和第二端14被螺纹连接在车辆1的迄今中断的碰撞承载路径6上，并且以其第二端15和16通过螺纹连接固定在车辆后桥17的分开的固定点18和19上。因此，蓄能器区域由朝向后桥17具有比在其第一端13和14上更小间距的纵梁11和12承载。
图5示出了图1所示车辆1的示意性底视图，按本发明第四实施形式的具有支架系统104的平行的纵梁11和12的。在该实施形式中，纵梁11和12的第一端13和第二端14横向于纵向错移，并且被布置在中央隧道结构22的隧道边缘轮廓53和54上。因此，借助于两个纵梁11和12为车辆1的底板区域以及为蓄能器区域2实现高的横向刚度。当所述纵梁的第二端15和16与后桥架5的点20和21相连接时，所述纵梁可以相对后桥17进一步地叉开。
本发明前面所述的实施例中的支架系统10具有仅两个延长碰撞承载路径6或7的纵梁11和12，所述纵梁由于第一端13和14以及第二端15和16的不同固定而除了车辆的底板区域基本的纵向稳定性以外，还实现有限的横向稳定性，而在下面的图6和图7中，示出了图1所示车辆1的示意性底视图，其带有在蓄能器区域中进一步加固的支架系统105和106。
为此，图6示出了图1所示车辆1的示意性底视图，其带有按本发明的第五种实施形式的支架系统105的平行的纵梁11和12以及平行的横梁23和24。在该支架系统105中通过附加的横梁23和24来实现进一步的加强，所述横梁23和24在此沿横向加强纵梁11和12的中间区域。
图7示出了图1所示车辆1的示意性底视图，该车辆带有按本发明的第六种实施形式的支架系统106的平行的纵梁11、12以及交叉的横梁23、24。通过交叉的横梁23、24为支架系统106实现了提高的扭转刚度。同时，也改善了支承结构106的承载能力。因此，可以通过按本发明的支架系统101至106实现用于蓄能器区域2的能极度灵活地与不同的负载情况和车辆底板8的不同结构相适应的支承结构，以及在安全地布置蓄能器3的同时实现车辆1碰撞安全性的加强。
关于现有技术的图8和图9已经在开始予以讨论，因此不再赘述。
附图标记列表
1  车辆
2  蓄能器区域
3  蓄能器
4  后桥区域
5  后桥架
6  中断的碰撞承载路径
7  中断的碰撞承载路径
8  车辆底板区域
9  客舱
10 支架系统
11 纵粱
12 纵粱
13 第一端
14 第一端
15 第二端
16 第二端
17 后桥
18 分开的点
19 分开的点
20 后桥架的点
21 后桥架的点
22 隧道结构
23 横梁
24 横梁
26 后轮
27 后轮
28 车身纵梁轮廓
29 框架(用于30的电池)
30 电动车辆(现有技术)
31 电动机
32 驱动轴
33 横梁
34 横梁
35 横杆
36 发动机机架
37 纵梁(用于发动机)
38 纵梁(用于发动机)
39 轮轴支座
40 横梁
41 横梁
42 纵梁
43 纵梁
44 纵粱
45 纵粱
46 前横梁
47 前横梁
48 拉紧带
49 拉紧带
50 根据现有技术的车辆
51 后桥的点
52 后桥的点
53 中央隧道的法兰区域
54  中央隧道的法兰区域
55  储存空间的轮廓
101 支架系统(第一种实施形式)
102 支架系统(第二种实施形式)
103 支架系统(第三种实施形式)
104 支架系统(第四实施形式)
105 支架系统(第五种实施形式)
106 支架系统(第六种实施形式)

Claims (16)

1.一种带有蓄能器区域(2)的车辆(1)，其中，所述车辆(1)具有：
-蓄能器(3)，
-带有后桥架(3)的后桥区域(4)和带有前桥架的前桥区域，
-在车辆底板区域(8)内中断的碰撞承载路径(6，7)，所述碰撞承载路径(6，7)被限制于客舱(9)；
其中，所述蓄能器(3)被布置在所述车辆底板区域(8)中的支架系统(10)上，并且，所述支架系统(10)在后桥架(5)和/或所述前桥架之间闭合所述车辆(1)的中断的碰撞承载路径(6，7)。
2.如权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述蓄能器(3)被布置在后座的区域中。
3.如权利要求1或2所述的车辆，其特征在于，所述蓄能器(3)被布置在前座的区域中。
4.如权利要求1所述的车辆，其特征在于，后座下方的所述蓄能器(3)被布置在所述客舱(8)外部。
5.如权利要求1或2所述的车辆，其特征在于，前座下方的所述蓄能器(3)被布置在所述客舱(8)外部。
6.如权利要求5所述的车辆，其特征在于，所述支架系统(10)具有纵梁(11，12)，所述纵梁(11，12)在前轮架和/或所述后轮架(4)之间延长所述车辆(1)的底板区域(8)内的碰撞承载路径(6，7)，并由此闭合所述中断的碰撞承载路径(6，7)。
7.如权利要求6所述的车辆，其特征在于，所述支架系统(10)的纵梁(11，12)以第一端(13，14)螺纹连接在中断的碰撞承载路径(6，9)上。
8.如权利要求6或7所述的车辆，其特征在于，所述支架系统(10)的纵梁(11，12)以第二端(15，16)螺纹连接在后桥(17)的各点上。
9.如权利要求6或7所述的车辆，其特征在于，所述支架系统(10)的纵梁(11，12)以第二端(15，16)螺纹连接在后桥(17)的分开的各点(18，19)上。
10.如权利要求6或7所述的车辆，其特征在于，所述支架系统(10)的纵梁(11，12)以第二端(15，16)螺纹连接在后桥架(20，21)的点上。
11.如权利要求6所述的车辆，其特征在于，所述支架系统(10)的纵梁(11，12)以第一端(13，14)螺纹连接在中央隧道结构(22)上。
12.如权利要求8至11之一所述的车辆，其特征在于，所述支架系统(10)具有横梁(23，24，25)，所述横梁(23，24，25)被固定在所述纵梁(11，12)上。
13.如权利要求6至12之一所述的车辆，其特征在于，被固定在所述纵梁(11，12)上的横梁(24，25)彼此交叉。
14.如前述权利要求之一所述的车辆，其特征在于，将所述支架系统(10)上方的、传统的燃料箱区域的空间设计为蓄能器区域(2)。
15.如前述权利要求之一所述的车辆，其特征在于，所述蓄能器区域(2)具有带有燃料箱或电池、优选锂离子电池的燃料电池。
16.如权利要求1至14之一所述的车辆，其特征在于，所述蓄能器区域(2)具有液体燃气储存器(LPG)或者天然气储存器(CNG)或者氢气储存器(H2)。
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