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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen käfigartigen
Rahmen, unter anderem zur Aufnahme eines variabel gestalteten Batteriekastens, wobei
der Rahmen beispielsweise bei einem Elektrofahrzeug, wie einem Elektroroller,
einem Quad, etc. zum Einsatz kommt.
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Elektrofahrzeuge,
wie zum Beispiel elektrisch angetriebene Zweirad-Roller, sind heutzutage zunehmend
geschätzte und umweltfreundliche Verkehrsmittel. Sie kommen
vor allem wegen ihres hervorragenden Geräuschverhaltens
und ihrer einfachen Bedienung häufig im Stadtverkehr zum
Einsatz. Die in den Elektrofahrzeugen enthaltenen, antreibenden
Elektromaschinen, d. h. Elektromotoren beziehen dabei ihre elektrische
Energie zum Antrieb des Elektrofahrzeugs aus Akkumulatoren bzw.
Batterien.
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Die
Akkumulatoren werden dabei in den Elektrofahrzeugen in Gehäusen,
d. h. in so genannten Batteriekästen untergebracht und
mitgeführt. Da die Elektrofahrzeuge unterschiedlich stark
motorisiert sind, besteht hierbei häufig ein Bedarf an
unterschiedlich leistungsfähigen Akkumulatoren. Der unterschiedlichen
Leistungsfähigkeit der Akkumulatoren geht eine veränderte,
d. h. unterschiedliche Baugröße der Akkumulatoren
mit einher. Dies hat zur Folge, dass für Elektrofahrzeuge
unterschiedlich starker Motorisierung auch jeweils individuell unterschiedlich
große Batteriegehäuse benötigt und hergestellt
werden müssen und damit auch der Rahmen solcher Fahrzeuge,
in welchen derartige Batteriegehäuse integriert sind, zu
verändern ist.
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Derartige
Elektrofahrzeuge weisen dabei eine Einrohr-Rahmenstruktur auf, d.
h. sind mit einem Rahmen ausgestattet, der aus einem Hauptrohr besteht.
Das tragende Rohr zur Schaffung der Stabilität erstreckt
sich dabei, von der Lenkeinrichtung am vorderen Teil des Fahrzeugs
ausgehend, zunächst senkrecht zur Verbindungslinie der
Achsen der Räder oder schräg in Richtung des Hinterrads
nach unten zum Fußbereich des Elektrofahrzeugs, danach entlang
in Richtung der Verbindungslinie der Achsen der Räder über
den Fußbereich nach hinten in den hinteren Teil des Elektrofahrzeugs
und anschließend vor dem Hinterrad des Elektrofahrzeugs
nach oben zur Sitzeinrichtung bzw. zum Gepäckträger.
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Da
die Akkumulatoren bzw. Batterien für die elektrisch betriebenen
Fahrzeuge aufgrund ihres hohen Bleianteils relativ schwer sind,
wird diese Eigenschaft häufig durch eine spezielle Anordnung
der Akkumulatoren bzw. des Batteriegehäuses am Elektrofahrzeug
ausgenutzt. Der Rahmen, d. h. das Rohr ist daher mit individuell
angepassten Batterieaufnahmekästen konstanter Größe
versehen und dafür ausgelegt, wobei sich die Batterieaufnahmekästen
häufig im Fußbereich seitlich oder unterhalb dieses
in diesem Bereich befindlichen Rohrabschnitts befinden. Dies ermöglicht
einerseits eine niedrige Lage des Schwerpunkts, jedoch sind andererseits
die Bodenfreiheit sowie die Neigungsfähigkeit des Elektrofahrzeugs
durch derartige Anordnungen der Batteriekästen eingeschränkt.
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Da
die Akkumulatoren eine begrenzte Lebensdauer haben, ist es in diesem
Zusammenhang auch wichtig, dass diese bei Bedarf schnell und einfach
gewechselt werden können. Mit anderen Worten sollte der
Zugang zum und der Einbau bzw. das Einsetzen der Akkumulatoren in
den Batteriekasten vom Benutzer oder Kundendienst des Elektrofahrzeugs ohne
große Schwierigkeiten und umständliche Montagearbeiten
gewährleistet werden. Ähnliches gilt ebenso für
die Inspektion und Wartung der Akkumulatoren bzw. Batterien. Derartige
beschriebene Elektrofahrzeuge bedingen jedoch beispielsweise eine aufwendige
Befüllung der Batteriekästen von der Seite, wobei
die Akkumulatoren zunächst auf die richtige Höhe
gehoben werden müssen, bevor sie sich anschließend
von der Seite in die Aussparungen der Batteriekästen einschieben
lassen.
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Aus
Offenbarungen des Standes der Technik werden einige Elektrofahrzeuge,
d. h. Elektroroller, beschrieben, welche mit Einrichtungen ausgestattet sind,
die ein Aufnehmen und Wechseln der Akkumulatoren bzw. Batterien
ermöglichen. Des Weiteren sind der Rahmen der Elektrofahrzeuge
sowie die Anordnung von Batteriekästen am Rahmen näher
beschrieben. Im Folgenden wird kurz auf diese Offenbarungen eingegangen.
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Das
Japanische Patentdokument
JP 6219359 offenbart
einen mittels Batteriestrom angetriebenen elektrischen Motorroller.
Der Rahmen des Fahrzeugs verfügt im mittleren Bereich zwischen
der Lenkeinrichtung und der Sitzeinrichtung über ein oberes
und zwei untere Vierkant rohre, welche voneinander in vertikaler
Richtung voneinander beabstandet sind, um darin einen Batterieaufnehmenden Kasten
konstanter Größe integrieren zu können.
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Das
Japanische Patentdokument
JP 8067278 beschreibt
eine an den Rahmen integrierte Montagestruktur konstanter Gestalt
für Batterien zwischen der Lenker- und der Sitzeinrichtung
eines elektrisch angetriebenen Rollers, wobei die Montagestruktur
derart ausgestaltet ist, dass der Achsabstand sowie ein Querneigungswinkel
nicht zunehmen. Die Montagestruktur weist eine quaderförmige
Struktur auf, in welche die Batterien integriert werden.
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Das
Japanische Patentdokument
JP 6135369 offenbart
einen Kastenrahmen quaderförmiger Gestalt zur Aufnahme
von Batterien für einen elektrischen Roller. Der Kastenrahmen
befindet sich dabei im Fußbereich des Rollers zwischen
der Lenkeinrichtung und der Sitzeinrichtung. Der Kastenrahmen ist
am in Gestalt eines Rohrs ausgebildeten Hauptrahmen derart angeordnet,
dass sich die Batterien in vergleichsweise niedriger Position nahe
dem Schwerpunkt in longitudinaler Richtung des Rollers befinden.
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Die
vorstehend genannten Lösungen bezüglich der Anordnung
und Integration von Akkumulatoren in Elektrofahrzeuge, wie beispielsweise
Elektroroller, haben den Nachteil, dass die Batteriegehäuse umständlich
gestaltet sind, sowie dass deren Größe nicht individuell
variierbar ist. Für einen Hersteller von Batteriekästen
bzw. Elektrofahrzeugen wäre es daher wünschenswert,
nur ein einziges Batteriegehäuse produzieren zu können
bzw. zu haben, welches durch eine Variabilität in der Größe
universell in mehreren Elektrofahrzeugen unterschiedlich starker
Leistung für Akkumulatoren mit unterschiedlicher Größe eingebaut
werden kann.
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Vor
dem Hintergrund des Standes der Technik besteht die Aufgabe der
vorliegenden Erfindung darin, einen optimalen Rahmen, insbesondere
für ein Elektrofahrzeug bereitzustellen, zur Aufnahme eines variabel
gestaltbaren Batteriekastens ohne dabei den Rahmen in seiner Gestalt
verändern zu müssen.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird durch den Rahmen mit den Merkmalen des
unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte
und zweckmäßige Ausführungsformen und
Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Rahmens
sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Gemäß der
Idee der Erfindung ist daher ein Rahmen insbesondere zur Aufnahme
eines Batteriekastens variabler Gestalt, d. h. eines variabel gestalteten
Batteriekastens vorgesehen. Der Rahmen lässt sich insbesondere
für ein Elektrofahrzeug verwenden. Der Rahmen umfasst einen
vorderen Rahmenabschnitt, einen mittleren Rahmenabschnitt und einen
hinteren Rahmenabschnitt, wobei der vordere Rahmenabschnitt mit
dem mittleren Rahmenabschnitt und dem hinteren Rahmenabschnitt eine
käfigartige Struktur ausbildet, die die Aufnahme des variabel
gestalteten Batteriekastens in variabler Anordnung in zumindest
zwei Richtungen ermöglicht. Dadurch, dass der vordere,
mittlere und hintere Rahmenabschnitt eine käfigartige Struktur
ausbilden, die von derartiger Gestalt ist, dass Batteriekästen
variabler Größe, d. h. unterschiedlicher Form
in variabler Anordnung in den Rahmen integriert werden können und
der Rahmen nicht verändert werden braucht, ist eine Reihe
wesentlicher Vorteile gegenüber den verschiedenen vorbekannten
Rahmenstrukturen bzw. Rahmenkonstruktionen gegeben. Somit lassen
sich durch die käfigartige Struktur eine hohe Stabilität
und eine hohe Steifigkeit erzielen. Des Weiteren kann, wenn der
Rahmen Bestandteil eines Elektrofahrzeugs ist, eine bessere Lastverteilung,
d. h. eine gleichmäßigere Massenverteilung durch
die variable Anordnung des Batteriekastens erreicht werden. Durch
die käfigartige Rahmenstruktur bzw. den Rahmen gemäß der
Erfindung ist auch im Falle eines Unfalls eine erhöhte
Sicherheit gegeben. Neben den genannten Vorteilen ergeben sich auch
für einen Hersteller von derartigen Rahmen bzw. Elektrofahrzeugen
weitere Vorzüge. Somit kann der erfindungsgemäße
Rahmen in mehrere Elektrofahrzeuge unterschiedlich starker Motorisierung
bzw. unterschiedlich großen Akkumulatorbedarfs eingebaut
werden, ohne ihn konstruktiv verändern zu müssen.
Dies schafft vor allem Herstellungsvorteile, da nicht mehr eine
Vielzahl individuell angepasster Rahmen für die unterschiedlichen
Fahrzeuggrößen bzw. Batteriekästen entwickelt
werden muss. Außerdem lässt sich durch den erfindungsgemäßen
Rahmen eine kompakte Bauweise erreichen.
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In
einer alternativen Ausführungsform des Rahmes gemäß der
Erfindung ist der Rahmen geeignet, anstelle des Batteriekastens
einen variabel gestalteten bzw. gestaltbaren Hybridantrieb bzw.
ein Hybridantriebsaggregat aufzunehmen. Mit anderen Worten können
Hybridantriebsmodule bzw. -aggregate von unterschiedlicher Größe
an unterschiedlichen Positionen, je nach Bedarf und Abmessungen des
Hybridantriebsmoduls, in den bzw. am Rahmen integriert werden.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform ist der erfindungsgemäße
Rahmen dazu geeignet, Verbrennungsmotoren oder jegliche anderen
Antriebsaggregate unterschiedlicher, d. h. variabler Gestalt aufzunehmen.
Der Rahmen ist dazu geeignet, beispielsweise in ein zweirädriges
Kraftfahrzeug, wie einen Motorroller, Motorrad, etc. eingebaut werden
zu können.
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Die
nachfolgend beschriebenen weiteren Merkmale und sich für
den Rahmen bzw. den Batteriekasten ergebenden Vorteile sind ebenfalls
bzw. ergeben sich selbstverständlich auch für
in den Rahmen integrierte bzw. aufgenommene Hybridantriebe, d. h.
Hybridantriebsaggregate variabler Gestalt und/oder Verbrennungsmotoren,
Antriebsaggregate, etc. variabler Gestalt.
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Vorzugsweise
ist die käfigartige Struktur des Rahmens wannenförmig
bzw. wannenartig. Darunter ist beispielsweise zu verstehen, dass
der vordere Rahmenabschnitt und der hintere Rahmenabschnitt bezüglich
einer Richtung gegenüberliegend sind und, in Anlehnung
an die Gestalt einer Badewanne beispielsweise, die Seitenwände
kürzerer Breite bilden, während der mittlere Rahmenabschnitt,
welcher des Weiteren den Fußbereich bei einem Elektrofahrzeug bildet,
den Boden der Wanne darstellt. Die einzelnen Rahmenabschnitte können
dabei zum Beispiel aus mehreren Rohren bestehen, die die äußeren
Randbereiche der Wanne begrenzen. Dadurch ergibt sich vor allem
ein sehr steifer Rahmen.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Rahmens bildet der vordere Rahmenabschnitt einen vorderen variablen
Aufnahmebereich für einen variabel gestalteten Batteriekasten
und der hintere Rahmenabschnitt einen hinteren variablen Aufnahmebereich
für den variabel gestalteten Batteriekasten aus, wobei
der vordere variable Aufnahmebereich dem hinteren variablen Aufnahmebereich
bezüglich einer ersten Richtung gegenüberliegt.
Ein derartiger Rahmen kann, wie bereits angesprochen, Batteriekästen
unterschiedlicher Größe aufnehmen bzw. integrieren,
ohne selbst verändert werden zu müssen. Dabei
kann der variabel gestaltete Batteriekasten in unterschiedlicher
Position, wie beispielsweise in der Höhe oder Länge
an den Rahmen angeschraubt, angeklebt, angeschweißt oder
in sonst irgendeiner Weise der Befestigung an den Rahmen angebracht
werden. Die erste Richtung ist vorzugsweise, sofern der Rahmen in
ein Elektrofahrzeug, wie beispielsweise einen Zweirad- Elektroroller, eingebaut
ist, die Richtung zwischen dem Mittelpunkt des Vorderrads und dem
Mittelpunkt des Hinterrads. Ein großer Vorteil eines derartigen
erfindungsgemäßen Rahmens ist, dass der Batteriekasten
in zumindest zwei wesentlichen Richtungen entsprechend dimensioniert
werden kann. Dadurch lässt sich vor allem, nach Einbau
des Rahmens mit dem Batteriekasten in ein Elektrofahrzeug eine optimale
Gewichtsverteilung durch die entsprechend vorgesehene Anordnung
bzw. Integration der Akkumulatoren erreichen.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Rahmens erstreckt sich der vordere Rahmenabschnitt zumindest teilweise
um den vorderen variablen Aufnahmebereich. Dadurch sind die Abmessungen
des Batteriekastens in mindestens einer Dimension nicht beschränkt
und es wird eine Flexibilität bezüglich unterschiedlicher
Größen und Formen des Batteriekastens erreicht.
Selbstverständlich könnte dies auch für
den mittleren Rahmenabschnitt und/oder den hinteren Rahmenabschnitt
entsprechend ausgebildet sein.
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Vorteilhaft
weist der vordere Rahmenabschnitt bezüglich der einen,
d. h. einer ersten Richtung eine U-förmige Gestalt auf.
Darunter ist zum Beispiel zu verstehen, dass, falls der Rahmen in
einem Elektrofahrzeug eingebaut ist, sich in Blickrichtung vom Vorderrad
zum Hinterrad für den vorderen Rahmenabschnitt eine Gestalt
ergibt, die einem „umgedrehten" U gleichkommt. Durch diese
Ausgestaltung wird einerseits die bereits angesprochene Variabilität
des Batteriekastens ermöglicht und die Variabilität
hinsichtlich seiner Integration in den Rahmen erreicht. Andererseits
kann dadurch auch, bei entsprechender Gestaltung des Batteriekastens,
der Batteriekasten auf einfache Weise mit Akkumulatoren befüllt
und/oder gewartet werden. Wenn die Rahmenabschnitte beispielsweise
vorzugsweise aus Rohren bestehen, könnte der vordere Rahmenabschnitt
im Sinne erhöhter Stabilität, geringeren Materialbedarfs
und noch einfacherer Herstellbarkeit auch eine V-förmige
Gestalt bezüglich der einen ersten Richtung aufweisen.
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In
einer weiteren Ausführungsform bildet der mittlere Rahmenabschnitt
einen mittleren variablen Aufnahmebereich aus und der mittlere variable
Aufnahmebereich und/oder der vordere variable Aufnahmebereich und/oder
der hintere variable Aufnahmebereich erstreckt sich bezüglich
einer zweiten Richtung. Beispielsweise könnte unter der
zweiten Richtung die Richtung verstanden werden, dass, sofern der
Rahmen in ein zweirädriges Elektrofahrzeug integriert ist,
dies diejenige Richtung ist, welche sich senkrecht zur Verbindungslinie
zwischen den Radmittelpunkten nach oben in Richtung des Lenkers bzw.
Sitzes hin erstreckt. Ein Vorteil ist, dass dadurch eine noch größere
Flexibilität bezüglich der Aufnahmefähigkeit
des Batteriekastens durch den Rahmen, ohne den Rahmen verändern
zu müssen, gegeben ist.
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Vorteilhaft
ist der vordere Rahmenabschnitt und/oder der mittlere Rahmenabschnitt
(12) und/oder der hintere Rahmenabschnitt zur Aufnahme
eines Teils des variabel gestalteten Batteriekastens ausgebildet.
Dadurch kann der Batteriekasten beispielsweise entweder in allen
dreien Abschnitten integriert werden oder aber in nur einem oder
in nur zwei Abschnitten. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass,
in eingebautem Zustand, der erfindungsgemäße Rahmen
bzw. die ihn bildenden Rahmenabschnitte nach unten hin offen sind
und sich über die Breite am unteren Ende keinerlei Querelemente
wie Querstreben, etc. des Rahmens befinden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Rahmens weist die käfigartige Struktur mindestens zwei
im Wesentlichen identische und/oder parallele Rahmenelemente auf. Beispielsweise
kann darunter verstanden werden, dass der Rahmen gemäß der
Erfindung im Wesentlichen spiegelsymmetrisch ausgebildet ist. Eine
derartige Symmetrie bringt Vorteile im dynamischen Verhalten, bezüglich
der Steifigkeit und hinsichtlich der Herstellbarkeit, welche dadurch
wesentlich vereinfacht ist. Eine Seite bzw. Bereich des Rahmens,
beispielsweise aus miteinander zusammengeschweißten Rohren
bestehend, entspricht dann spiegelbildlich der anderen Seite bzw.
Bereich des Rahmens, wobei die beiden Seiten bzw. Bereiche vorteilhaft
im vorderen Rahmenabschnitt zusammenlaufen und im hinteren Rahmenabschnitt über
Querrahmenelemente wie rohrförmige Streben zum Beispiel
miteinander verbunden sind. Ebenso wäre denkbar, dass zunächst
mindestens zwei voneinander beabstandete Rahmenelemente, wie beispielsweise
Rohre, in nur ein Rahmenelement übergehen.
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Vorzugsweise
ist der vordere Rahmenabschnitt und/oder der mittlere Rahmenabschnitt und/oder
der hintere Rahmenabschnitt jeweils aus zumindest zwei voneinander
beabstandeten Rahmenelementen ausgebildet. Unter einem Rahmenelement
ist beispielsweise ein Vierkantrohr, ein Rohr kreisförmigen
oder ovalen Querschnitts oder eine Stange mit einem offenen Profil
mit zum Beispiel einem L-, T-, H-förmigem Querschnitt zu
verstehen. Ein Vorteil, der sich daraus ergibt, ist vor allem eine
hohe Steifigkeit und Belastbarkeit. Zudem kann, bei entsprechender
Anordnung der Rahmenelemente, auch eine bequeme Integrationsmöglichkeit
für einen variabel gestalteten Batteriekasten geschaffen
werden. Beispielsweise lassen sich in in den Rahmenelementen vorhandene
Nuten, Aussparungen auf sehr einfache Art und Weise Befestigungsabschnitte
des Batteriekastens integrieren, wobei der Batteriekasten nachdem
er wunschgemäß im bzw. am Rahmen positioniert
ist, am Rahmen angeschweißt, angeschraubt, angeklebt oder
auf sonstige Weise mit dem Rahmen verbunden werden kann.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Rahmens können die die Rahmenelemente des vorderen, mittleren
und hinteren Rahmenabschnitts jeweils unterschiedliche Dicken aufweisen.
Die Rahmenelemente können beispielsweise rohrartige Gestalt
haben und entweder unterschiedliche Durchmesser aufweisen und/oder unterschiedliche
Wanddicken aufweisen. Die Rahmenelemente des vorderen und mittleren
Rahmenabschnitts sind dabei vorzugsweise größer
dimensioniert, als die Rahmenelemente des hinteren Rahmenabschnitts.
Damit ist vor allem jeder der drei Rahmenabschnitte optimal auf
die Erfordernisse nach Stabilität und Steifigkeit gestaltet,
wobei sich zudem ein guter Kompromiss bezüglich geringen
Gewichts des Rahmens ergibt.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform sind die den erfindungsgemäßen
Rahmen aufbauenden Rahmenelemente rohrförmig bzw. rohrartig
ausgebildet. Dadurch wird kann der Rahmen vor allem sehr kostengünstig
hergestellt werden. Weiterhin wäre ebenso denkbar, Sektionen
von jeweiligen Rahmenabschnitten plattenförmig auszugestalten.
Beispielsweise könnte der mittlere Rahmenabschnitt über
der Breite des Rahmens eine Platte aufweisen, welche sich von der
einen Seite hin zur anderen Seite des käfigartigen Rahmens
erstreckt.
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Vorzugsweise
kann der vordere Rahmenabschnitt mit dem mittleren Rahmenabschnitt
und dem hinteren Rahmenabschnitt miteinander integral und/oder einstückig
ausgebildet sein. Dadurch erhöht sich vor allem die Stabilität
und Bruchstellen werden bei entsprechenden Kraftumlenkungen vermieden,
d. h. Spannungskonzentrationsstellen werden verhindert.
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Gemäß einer
alternativen Ausführungsform kann der vordere Rahmenabschnitt
mit dem mittleren Rahmenabschnitt und/oder dem hinteren Rahmenabschnitt
verschweißt sein. Damit lässt sich vor allem eine
einfache Montage und Herstellung realisieren. In weiteren alternativen
Ausführungsformen könnten die einzelnen Rahmenabschnitte
miteinander verschraubt oder verpresst sein.
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Vorzugsweise
ist der Rahmen im Wesentlichen aus Metall, wie beispielsweise Stahl,
Aluminium, Magnesium, etc. oder aus Verbundwerkstoffen, wie zum
Beispiel Kohle- und/oder Glasfaserlaminat aufgebaut.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird neben dem Rahmen ein Batteriekasten
variabler Gestalt zur Aufnahme in einen Rahmen, wie beispielsweise
den erfindungsgemäßen Rahmen, bereitgestellt.
Der Batteriekasten umfasst zumindest eine Bodenwand und mehrere
Seitenwandabschnitte, wobei die zumindest eine Bodenwand mit zumindest
einem Seitenwandabschnitt der mehreren Seitenwandabschnitte variabel
verbindbar ist, beispielsweise durch eine Steckverbindung oder lösbare Klebverbindung,
sodass das Aufnahmevolumen des Batteriekastens einstellbar ist.
Dadurch sind weitere Vorteile gegeben, wonach nur noch einziger
Batteriekasten benötigt wird, Batterien bzw. Akkumulatoren unterschiedlicher
Größe zu integrieren.
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Vorzugsweise
weist die zumindest eine Bodenwand des Batteriekastens eine andere
Wandstärke auf als zumindest ein Seitenwandabschnitt der mehreren
Seitenwandabschnitte. Dadurch, dass ein Seitenwandabschnitt in der
Dicke geringer dimensioniert werden kann, als die Bodenwand, da
er kein tragendes Bauteil darstellt, kann vor allem Werkstoff gespart
werden, wodurch der Batteriekasten insgesamt ein geringeres Gewicht
hat.
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Vorteilhaft
weist zumindest ein Seitenwandabschnitt der mehreren Seitenwandabschnitte eine
andere Höhe auf als zumindest ein anderer Seitenwandabschnitt
der mehreren Seitenwandabschnitte. Dadurch lässt sich ein
derartiger Batteriekasten optimal auf den vorhanden Bauraum eines
herkömmlichen Rahmens beispielsweise, anpassen.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform des Batteriekastens weist der
Batteriekasten eine Einrichtung zum Fixieren einer zumindest eines
Akkumulators bzw. einer Batterie auf. Dadurch ist eine zusätzliche
Sicherheit gegeben und ein Bewegen der Akkumulatoren innerhalb des
Batteriekastens kann vermieden werden.
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Vorteilhaft
umfasst die Einrichtung zum Fixieren einer Batterie ein Klettband.
Dies ermöglicht vor allem eine schnelle und einfache Montage
bzw. Integration des Akkumulators in den Batteriekasten, wobei der
Akkumulator anschließend zusätzlich gesichert
ist.
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In
einer weiteren Ausführungsform umfasst der Batteriekasten
zumindest eine Deckplatte. Damit wird beispielsweise gewährleistet,
dass kein grober Schmutz bzw. Staub oder in den Batteriekasten gelangt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Elektrofahrzeug bereitgestellt,
welches den erfindungsgemäßen Rahmen sowie Ausführungsformen
des Rahmens, wie oben beschrieben, aufweist. Vorteilhaft ist dabei
das Elektrofahrzeug beispielsweise ein rein elektrisch angetriebener Zweirad-Roller.
Ein derartiges Elektrofahrzeug ist durch eine optimale Steifigkeit
und Flexibilität bezüglich seiner Struktur sowie
auch durch eine optimale Flexibilität bezüglich
der Abmessungen der zu integrierenden, energiespeichernden Elemente,
d. h. der Akkumulatoren und damit verbunden des Batteriekastens
variabler Größe gekennzeichnet.
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Vorteilhaft
weist, im Falle der Integration des erfindungsgemäßen
Rahmens in ein Elektrofahrzeug vom Typ Roller beispielsweise, der
vordere Rahmenabschnitt eine Aufnahmesektion für eine Lenkeinrichtung
auf. Damit lässt sich vor allem eine optimale Kraft- bzw.
Lastverteilung über die Lenkgabel in den Rahmen erreichen.
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Entsprechend
einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Elektrofahrzeug
den oben beschriebenen Rahmen bzw. entsprechende Ausführungsformen
des Rahmens als auch den oben beschriebenen Batteriekasten als auch
entsprechende Ausführungsformen des Batteriekastens. Ein
solches Elektrofahrzeug ist daher durch die mit der Erfindung gegebenen
Vorteile entsprechend gekennzeichnet.
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Es
ist im Weiteren selbstverständlich, dass die offenbarten
Merkmale beliebig zur Erzielung weiterer Vorteile und Ausführungen
miteinander kombiniert werden können.
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Weitere
Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung, unter
Bezugnahme auf die beigefügte Figur. Die beschriebenen Ausführungsbeispiele
sind rein beispielhaft und in keinster Weise beschränkend
zu verstehen.
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Es
zeigt:
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1 eine
dreidimensionale Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines
erfindungsgemäßen Rahmens für ein Elektrofahrzeug
mit integriertem Batteriekasten.
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1 zeigt
eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Rahmens (1), welcher in einem Elektrofahrzeug (100)
(in 1 nicht komplett dargestellt) eingebaut ist bzw.
Bestandteil des Elektrofahrzeugs (100) ist. Am bzw. in
dem erfindungsgemäßen Rahmen (1) ist
ein variabel gestalteter bzw. variabel gestaltbarer Batteriekasten
(2) integriert bzw. mit dem Rahmen (1), beispielsweise
mittels Scheißverbindungen zwischen entsprechenden Stellen
des Batteriekastens (2) und entsprechenden Stellen des Rahmens
(1), verbunden. Alternativ könnte der Batteriekasten
(2) variabler Größe auch an dem Rahmen (1)
angeschraubt oder angeklebt sein oder mit dem Rahmen (1)
verpresst bzw. hineingepresst sein.
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Der
zur Aufnahme der Batterien bzw. Akkumulatoren vorgesehene Batteriekasten
(2) besteht aus einer Bodenwand (21) (nicht in 1 sichtbar) und
mehreren Seitenwandabschnitten (22), welche mit der Bodenwand
(21) verbunden sind. In der in 1 gezeigten
Ausführungsform kann der Batteriekasten (2) in
drei Teile bzw. Abschnitte eingeteilt werden. So umfasst der variabel
gestaltbare Batteriekasten (2) einen vorderen Teil (2a),
einen mittleren Teil (2b) und einen hinteren Teil (2c).
Die Teile (2a, 2b, 2c) des Batteriekastens
(2) weisen eine im Wesentlichen quaderförmige
Gestalt auf, wobei die jeweiligen Seitenwandabschnitte (22)
unterschiedlich in ihrer Höhe (22a) und unterschiedlich
in ihrer Länge (22b) sind. Alternativ könnte
der Batteriekasten (2) von wannenförmiger Gestalt
zudem noch einen Deckel (nicht in 2 gezeigt)
aufweisen.
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Der
käfigartige Rahmen (1) besteht aus einem vorderen
Rahmenabschnitt (11) und einem mittleren Rahmenabschnitt
(12) und einem hinteren Rahmenabschnitt (13).
Der vordere Rahmenabschnitt (11) ist an seinem umlaufenden äußeren
Bereich, wo sich der Batteriekasten (2) befindet, mit dem
entlang der Richtung A sich erstreckenden äußeren
Bereich des mittleren Rahmenabschnitts (12) integral verbunden.
Im hinteren, dem Hinterrad (50) des Elektrofahrzeugs (100)
zugewandten Bereich, befindet sich der hintere Rahmenabschnitt (13).
Der hintere Rahmenabschnitt (13) ist mittels Schweißverbindungen
an dem mittleren Rahmenabschnitt (12) verbunden.
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Bezüglich
der Richtung A (Siehe Richtungspfeil bei A) weist sowohl der vordere
als auch der hintere Rahmenabschnitt (11, 13)
einen vorderen variablen Aufnahmebereich (11a) und einen
hinteren variablen Aufnahmebereich (13a) auf, welche eine,
bezüglich der Richtungen A und B, variable Anordnungsmöglichkeit
bzw. Anordnung bezüglich der Position für die
Aufnahme des variabel gestalteten bzw. gestaltbaren Batteriekastens
(2) zulassen. Dadurch wird eine Änderung des Rahmens
(1) verhindert bzw. kann verhindert werden, wenn ein Batteriekasten
(2) anderer geometrischer Dimension benötigt bzw.
eingebaut wird, um ein Elektrofahrzeug (100) mit anderer
Akkumulatorkonfiguration bzw. Motorisierung auszurüsten
und bereitzustellen.
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In
der in 1 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Rahmens (1) weist auch der mittlere Rahmenabschnitt (12)
einen mittleren variablen Aufnahmebereich (12a) auf, der
eine Variation der Höhe (22a) der Seitenwandabschnitte
(22) des Batteriekastens (2) in diesem Bereich
in der Richtung B zulässt. Dadurch, d. h. durch diese vielfältigen Möglichkeiten
der Anordnung der Akkumulatoren bzw. in der Gestaltung des Batteriekastens
(2) bei gleich bleibendem Rahmen (1) kann eine
optimale Balance, auch im Hinblick auf mehrere Fahrzeugmodelle (100),
erreicht werden.
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Die
Rahmenelemente (11b) des vorderen Rahmenabschnitts (11)
und die Rahmenelemente (13b) des hinteren Rahmenabschnitts
(13) sind dabei vorteilhaft Rohrstrukturen bzw. Rohre (11b, 13b)
unterschiedlicher Durchmesser und/oder unterschiedlicher Stärke,
wobei die Rohre (11b) größer dimensioniert
sind, als die Rohre (13b) des hinteren Rahmenabschnitts
(13).
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Der
vordere Rahmenabschnitt (11) ist bezüglich der
Richtung A von U-fömiger Gestalt und weist an seinem oberen,
d. h. dem gegenüber dem (nach unten) offenen Ende befindlichen
Ende beim Übergang der einen Seite zur anderen Seite ein
Aufnahmerohr (11c) für eine Lenkgabel (nicht in 1 dargestellt)
auf. Das Aufnahmerohr (11c) ist dabei vorteilhaft mit Rahmenelementen
(11b) des vorderen Rahmenabschnitts (11) verschweißt.
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Der
Rahmen (1) ist bezüglich der durch die Richtung
bzw. Pfeile A und B aufgespannten und durch den Scheitelpunkt des
U-förmigen vorderen Rahmenabschnitts (11) beim
Aufnahmerohr (11c) für die Lenkgabel durchgehenden
Ebene spiegelsymmetrisch ausgebildet. Zur weiteren Stabilitätserhöhung
verfügt der Rahmen (1) über Querrahmenelemente
(11d, 13d), wel che sich über die Breite
des Rahmens (1) von einer Seite zur anderen Seite des Rahmens
(1) erstrecken. Die Querrahmenelemente (11d, 13d)
sind beispielsweise Rohre oder Flachstreben bzw. Stäbe
und befinden sich vorteilhaft auf der den Aufnahmebereichen (11a, 12a, 13a)
gegenüberliegenden Seite, um dem variabel gestaltbaren
Batteriekasten (2) nicht raumhindernd bzw. platzbehindernd
entgegenzustehen.
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Jeder
Rahmenabschnitt für sich (11, 12, 13) kann
alternativ auf jeder Seite zumindest zwei voneinander beabstandete
Rahmenelemente (11b, 12b, 13b) aufweisen,
welche unterschiedlichen Querschnitt haben und/oder unterschiedlich
dimensioniert sind.
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Zwei
voneinander beabstandete Rahmenelemente (13b), beispielsweise
Rohre, können innerhalb eines Rahmenabschnitts (13)
an einer Stelle (13c) auch sich zu einem Rahmenelement
(13b) verbinden bzw. zusammenlaufen. Der hintere Rahmenabschnitt
(13) kann in der durch die Pfeile A und B aufgespannten
Ebene vorteilhaft keilförmige Gestalt aufweisen. Eine trapezförmige
Gestalt wäre alternativ denkbar.
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Der
Batteriekasten (2) ist vorteilhaft in einer Art und Weise
aus der Bodenwand (21) und den Seitenwänden (22)
aufgebaut bzw. zusammengesetzt, dass er der Kontur des Rahmens (1)
des Elektrofahrzeugs (100) gerecht wird. Folglich wird
durch diese variable Gestaltungsfähig- bzw. möglichkeit
des Batteriekastens (2) auch eine relativ niedrige Lage
des Schwerpunkts des Elektrofahrzeugs (100) erreicht, ohne
an Boden- und seitlicher Neigungsfreiheit des Fahrzeugs einbüßen
zu müssen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 6219359 [0008]
- - JP 8067278 [0009]
- - JP 6135369 [0010]