DE102014007397A1 - Frame assembly and method of assembling a frame assembly - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Rahmenanordnung (1), umfassend zumindest zwei Rahmenelemente (2.1, 2.2) und zumindest einen Kraftstoffbehälter (3.1 bis 3.3), wobei – der zumindest eine Kraftstoffbehälter (3.1 bis 3.3) zwischen einem ersten Rahmenelement (2.1) und einem zweiten Rahmenelement (2.2) angeordnet ist, und wobei – die Rahmenelemente (2.1, 2.2) jeweils eine Anzahl von Aussparungen (2.1.1, 2.2.1) umfassen, in denen zumindest Abschnitte (4.1, 4.2) von Verbindungselementen (4) angeordnet sind, die den zumindest einen Kraftstoffbehälter (3.1 bis 3.3) mit den Rahmenelementen (2.1, 2.2) kraft- und formschlüssig verbinden. Dabei ist vorgesehen, dass wenigstens eine der Aussparungen (2.1.1, 2.2.1) mindestens in eine Richtung in einer Querschnittsweite größer ausgebildet ist als der in der Aussparung (2.1.1, 2.2.1) angeordnete Abschnitt (4.1, 4.2) des Verbindungselements (4), wobei eine erste Aussparung (2.1.1) des ersten Rahmenelements (2.1) einer zweiten Aussparung (2.2.1) des zweiten Rahmenelement (2.2) gegenüberliegend angeordnet ist, und wobei zumindest zwei sich gegenüberliegend angeordnete Aussparungen (2.1.1, 2.2.1) verschiedenartig zueinander ausgeformt sind. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage einer Rahmenanordnung (1).The invention relates to a frame assembly (1) comprising at least two frame members (2.1, 2.2) and at least one fuel tank (3.1 to 3.3), wherein - the at least one fuel tank (3.1 to 3.3) between a first frame member (2.1) and a second frame member (2.2), and wherein - the frame elements (2.1, 2.2) each comprise a number of recesses (2.1.1, 2.2.1), in which at least sections (4.1, 4.2) of connecting elements (4) are arranged, the connect the at least one fuel tank (3.1 to 3.3) with the frame elements (2.1, 2.2) non-positively and positively. It is provided that at least one of the recesses (2.1.1, 2.2.1) is formed larger in at least one direction in a cross-sectional width than the in the recess (2.1.1, 2.2.1) arranged portion (4.1, 4.2) of the Connecting element (4), wherein a first recess (2.1.1) of the first frame member (2.1) of a second recess (2.2.1) of the second frame member (2.2) is arranged opposite, and wherein at least two oppositely arranged recesses (2.1.1 , 2.2.1) are shaped differently to each other. Furthermore, the invention relates to a method for mounting a frame assembly (1).
Description
Die Erfindung betrifft eine Rahmenanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage einer solchen Rahmenanordnung.The invention relates to a frame assembly according to the preamble of
Aus der
Weiterhin ist aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Rahmenanordnung und ein verbessertes Verfahren zur Montage einer solchen Rahmenanordnung anzugeben.The invention is based on the object to provide a comparison with the prior art improved frame assembly and an improved method for mounting such a frame assembly.
Hinsichtlich der Rahmenanordnung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich des Verfahrens durch die in Anspruch 9 angegebenen Merkmale gelöst.With regard to the frame assembly, the object is achieved by the features specified in
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Eine Rahmenanordnung umfasst wenigstens zwei Rahmenelemente und zumindest einen Kraftstoffbehälter, wobei der zumindest eine Kraftstoffbehälter zwischen einem ersten Rahmenelement und einem zweiten Rahmenelement angeordnet ist, und wobei die Rahmenelemente jeweils eine Anzahl von Aussparungen umfassen, in denen zumindest Abschnitte von Verbindungselementen angeordnet sind, die den zumindest einen Kraftstoffbehälter mit den Rahmenelementen kraftschlüssig verbinden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zumindest eine der Aussparungen wenigstens in eine Richtung in einer Querschnittsweite größer ausgebildet ist als der in ihr angeordnete Abschnitt des Verbindungselements, wobei eine erste Aussparung des ersten Rahmenelements einer zweiten Aussparung des zweiten Rahmenelements gegenüberliegend angeordnet ist, und wobei zumindest zwei sich gegenüberliegend angeordnete Aussparungen verschiedenartig zueinander ausgeformt sind.A frame assembly comprises at least two frame members and at least one fuel tank, wherein the at least one fuel tank is disposed between a first frame member and a second frame member, and wherein the frame members each comprise a number of recesses in which at least portions of connecting members are arranged at least connect a fuel tank with the frame elements frictionally. According to the invention, at least one of the recesses is formed to be larger in at least one direction in a cross-sectional width than the portion of the connecting element arranged in it, wherein a first recess of the first frame element is arranged opposite a second recess of the second frame element, and wherein at least two opposite arranged recesses are shaped differently to each other.
Die derart ausgebildete Rahmenanordnung ermöglicht bei der Montage eine Feinjustierung des zumindest einen Kraftstoffbehälters relativ zu den Rahmenelementen. Dadurch, dass zumindest eine der Aussparungen in der Querschnittsweite größer als der in ihr angeordnete Abschnitt des Verbindungselements ist, kann dieser innerhalb der Aussparung in eine erforderliche Position gebracht oder verschoben und anschließend fixiert werden. Beispielsweise ist eine der Aussparungen als gebogener Schlitz und eine andere Aussparung als Langloch ausgeformt. Damit ist eine Montage der Rahmenanordnung, insbesondere das Verlegen von Hochdruckleitungen des zumindest einen Kraftstoffbehälters, möglichst spannungsfrei durchführbar. Zudem können Verformungen und Bewegungen des zumindest einen Kraftstoffbehälters ausgeglichen werden. Die Rahmenanordnung eignet sich dabei insbesondere zur Anordnung in einem Fahrzeug, welches z. B. ein mit Brennstoffzellen betriebenes Fahrzeug ist, wobei der Kraftstofftank mit Wasserstoff befüllt oder befüllbar ist.The thus formed frame assembly allows during assembly a fine adjustment of the at least one fuel tank relative to the frame members. Characterized in that at least one of the recesses in the cross-sectional width is greater than the arranged in it portion of the connecting element, this can be brought or moved within the recess in a required position and then fixed. For example, one of the recesses is formed as a curved slot and another recess as a slot. This assembly of the frame assembly, in particular the laying of high-pressure lines of the at least one fuel tank, as tension-free feasible. In addition, deformations and movements of the at least one fuel tank can be compensated. The frame assembly is particularly suitable for arrangement in a vehicle, which z. B. is a fuel cell operated vehicle, wherein the fuel tank is filled with hydrogen or fillable.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine der Aussparungen in Querschnittsweite und Form korrespondierend mit in der Aussparung angeordneten Abschnitt des Verbindungselements ausgebildet. Damit bildet diese Aussparung einen Fixpunkt zur Anordnung weiterer Kraftstoffbehälter zwischen den Rahmenelementen.In a preferred embodiment, one of the recesses in cross-sectional width and shape is formed corresponding to arranged in the recess portion of the connecting element. Thus, this recess forms a fixed point for the arrangement of further fuel tank between the frame elements.
Bevorzugt sind für einen Kraftstoffbehälter an jeweils einem Rahmenelement zwei in einer Längsrichtung zueinander beabstandete Aussparungen angeordnet. Die Längsrichtung entspricht in Bezug auf eine Anordnung der Rahmenanordnung in einem Fahrzeug einer Fahrzeuglängsrichtung. In jeweils einer Aussparung ist dabei ein Abschnitt eines gemeinsamen Verbindungselements angeordnet. Damit ist das Verbindungselement mechanisch stabil ausgebildet und ermöglicht eine besonders gute Kraftverteilung, insbesondere eine von dem Kraftstoffbehälter ausgehende Gewichtskraft. Vorzugsweise sind die innerhalb der Aussparungen angeordneten Abschnitte des Verbindungselements mechanisch miteinander gekoppelt.For a fuel tank, two recesses spaced apart from each other in a longitudinal direction are preferably arranged on a frame element in each case. The longitudinal direction corresponds with respect to an arrangement of the frame assembly in a vehicle of a vehicle longitudinal direction. In each case, a section of a common connecting element is arranged. Thus, the connecting element is formed mechanically stable and allows a particularly good power distribution, in particular an outgoing from the fuel tank weight. Preferably, the portions of the connecting element arranged within the recesses are mechanically coupled to one another.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die innerhalb der Aussparungen angeordneten Abschnitte eines gemeinsamen Verbindungselements mittels jeweils einer Verbindungsstange mit einer Lagerbuchse kraft- und/oder formschlüssig verbunden, wobei die Lagerbuchse stirnseitig an den Kraftstoffbehälter angeformte Lagerelemente aufnimmt. Die Lagerbuchse ist beispielsweise als eine Schelle oder eine Klemme mit einer kreisringförmigen Aussparung ausgebildet, wobei die Lagerelemente eine Welle oder eine Achse des Kraftstoffbehälters darstellen. Die Lagerachse des jeweiligen Gleitlagers ist dabei parallel zu einer Längsausrichtung des Kraftstoffbehälters angeordnet. In a preferred embodiment, the arranged within the recesses portions of a common connecting element by means of a respective connecting rod with a bearing bush force and / or positively connected, wherein the bearing bush receives the front side of the fuel tank molded bearing elements. The bushing is formed for example as a clamp or a clamp with an annular recess, wherein the bearing elements constitute a shaft or an axis of the fuel tank. The bearing axis of the respective plain bearing is arranged parallel to a longitudinal orientation of the fuel tank.
Das Verbindungselement und der Kraftstoffbehälter bilden damit vorzugsweise ein Gleitlager, wobei an jeder Stirnseite des Kraftstoffbehälters ein Gleitlager ausgebildet ist. Die Stirnseiten des Kraftstoffbehälters sind hierbei die dem jeweiligen Rahmenelement zugewandte Seite des Kraftstoffbehälters. Die Gleitlagerung ermöglicht eine bestimmte Spielfreiheit der Lagerelemente in der Lagerbuchse, so dass Verformungen und Bewegungen des Kraftstoffbehälters ausgeglichen werden können.The connecting element and the fuel tank thus preferably form a sliding bearing, wherein a sliding bearing is formed on each end face of the fuel tank. The end faces of the fuel tank are in this case the side of the fuel tank facing the respective frame element. The plain bearing allows a certain backlash of the bearing elements in the bearing bush, so that deformations and movements of the fuel tank can be compensated.
Eines der Gleitlager ist dabei als ein Festlager und das andere als ein Loslager ausgebildet. An der dem Festlager zugewandten Seite des Kraftstoffbehälters sind beispielsweise ein Tankventil und eine Anzahl von Hochdruckleitungen zur Befüllung des Kraftstoffbehälters angeordnet, so dass hier eine im Wesentlichen fixe Befestigung des Kraftstoffbehälters mit wenig Spielfreiheit vorteilhaft ist. Mittels des Loslagers, welches gegenüber dem Festlager eine größere Spielfreiheit des Lagerelements in der Lagerbuchse ermöglicht, können Verformungen und Bewegungen des Kraftstoffbehälters, welche z. B. beim Befüllen des Kraftstoffbehälters mit Kraftstoff auftreten können, ausgeglichen werden.One of the bearings is designed as a fixed bearing and the other as a floating bearing. At the fixed bearing side facing the fuel tank, for example, a tank valve and a number of high-pressure lines for filling the fuel tank are arranged, so that here a substantially fixed attachment of the fuel tank with little backlash is advantageous. By means of the movable bearing, which allows greater freedom of play of the bearing element in the bearing bush with respect to the bearing, deformations and movements of the fuel tank, which z. B. can occur when filling the fuel tank with fuel, are compensated.
Um bei der Anordnung des zumindest einen Kraftstoffbehälters Höhenunterschiede zwischen den Rahmenelementen auszugleichen, ist zwischen der Lagerbuchse und dem Rahmenelement eine Anzahl von Abstandselementen anordenbar. Z. B. sind die Abstandselemente als sogenannte Unterlegscheiben ausgebildet, wobei die Unterlegscheiben auf den Verbindungsstangen angeordnet sind und somit ein Abstand zwischen dem jeweiligen Rahmenelement und der Lagerbuchse in eine Hochrichtung vergrößert werden kann. Die Hochrichtung entspricht in Bezug auf eine Anordnung der Rahmenanordnung in einem Fahrzeug z. B. einer Fahrzeughochrichtung.In order to compensate for height differences between the frame elements in the arrangement of the at least one fuel tank, a number of spacer elements can be arranged between the bearing bush and the frame member. For example, the spacer elements are formed as so-called washers, wherein the washers are arranged on the connecting rods and thus a distance between the respective frame member and the bearing bush can be increased in a vertical direction. The high direction corresponds with respect to an arrangement of the frame assembly in a vehicle z. B. a vehicle vertical direction.
Des Weiteren umfassen die Rahmenelemente jeweils ein Hohlprofil, wodurch eine Anordnung der Verbindungselemente bei einer Montage der Rahmenanordnung besonders einfach ist, da die Abschnitte der Verbindungselemente innerhalb der Rahmenelemente verschiebbar sind.Furthermore, the frame elements each comprise a hollow profile, whereby an arrangement of the connecting elements during assembly of the frame assembly is particularly simple, since the sections of the connecting elements are displaceable within the frame members.
Bei einem Verfahren zur Montage der zuvor beschriebenen Rahmenanordnung werden in einem ersten Schritt die Abschnitte jeweils eines Verbindungselements in das Hohlprofil des jeweiligen Rahmenelements eingeführt und anschließend in einem zweiten Schritt bis zu einer gewünschten oder vorbestimmten Position verschoben, wobei die Abschnitte des Verbindungselements in der vorbestimmten Position zweckmäßigerweise fluchtend zu jeweils einer Aussparung angeordnet sind. In einem dritten Schritt werden die Abschnitte jeweils eines Verbindungselements mit einer Lagerbuchse verbunden, insbesondere kraftschlüssig verbunden, z. B. mittels jeweils einer ein Gewinde umfassende Verbindungsstange. Damit werden die Abschnitte des Verbindungselements im Wesentlichen in ihrer Position fixiert, wobei mittels der im Durchmesser vergrößerten Aussparungen eine entsprechende Spielfreiheit des Verbindungselements gegeben ist. In einem vierten Schritt werden die Lagerelemente des Kraftstoffbehälters in den Lagerbuchsen angeordnet. Das Verfahren ermöglicht eine Montage der Rahmenanordnung, die im Wesentlichen spannungsfrei, einfach und zeiteffizient durchführbar ist.In a method for assembling the frame assembly described above, in a first step, the portions of each one connecting element inserted into the hollow profile of the respective frame member and then moved in a second step to a desired or predetermined position, wherein the portions of the connecting element in the predetermined position expediently arranged in alignment with a respective recess. In a third step, the sections of a respective connecting element are connected to a bearing bush, in particular connected non-positively, for. B. by means of one threaded rod connecting rod. Thus, the sections of the connecting element are substantially fixed in their position, wherein by means of the enlarged diameter recesses a corresponding backlash of the connecting element is given. In a fourth step, the bearing elements of the fuel tank are arranged in the bearing bushes. The method allows a mounting of the frame assembly, which is essentially stress-free, easy and time efficient feasible.
Zusätzlich kann zwischen den Abschnitten des Verbindungselements und der Lagerbuchse mindestens ein Abstandselement angeordnet werden, welches z. B. auf der Verbindungsstange angeordnet wird und beispielsweise als eine Unterlegscheibe ausgebildet ist. Damit sind bei der Montage insbesondere Höhendifferenzen der Rahmenelemente zueinander ausgleichbar.In addition, at least one spacer element can be arranged between the sections of the connecting element and the bearing bush, which z. B. is arranged on the connecting rod and is formed for example as a washer. Thus, in particular height differences of the frame elements are compensated to each other during assembly.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.
Dabei zeigen:Showing:
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.
Für eine verbesserte Veranschaulichung ist in allen Figuren ein dreidimensionales Koordinatensystem mit den Koordinaten x, y und z dargestellt. For an improved illustration, a three-dimensional coordinate system with the coordinates x, y and z is shown in all figures.
Die
Die Rahmenanordnung
Die Rahmenelemente
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Rahmenelemente
Die Kraftstoffbehälter
Insbesondere sind die Kraftstoffbehälter
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Kraftstoffbehälter
Die
Die Rahmenelemente
Ein erstes Rahmenelement
Die ersten Aussparungen
Die ersten Aussparungen
Die zweiten Aussparungen
Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass die Ausbildung der Aussparungen
Das Verbindungselement
Das Verbindungselement
Eine Querschnittsweite eines in der als gebogener Schlitz ausgebildeten zweiten Aussparung
Die Abschnitte
Die Verbindungsstangen
Die Verbindungsstangen
Die Lagerbuchse
Die Stirnseiten der Kraftstoffbehälter
Die Lagerbuchse
Zwischen der Lagerbuchse
Für jeden Kraftstoffbehälter
An dem Loslager zugewandten Seite ist ein unteres Abstandselement
Mittels der zuvor beschriebenen Verbindungselemente
Des Weiteren ist mittels des Hohlprofils der Rahmenelemente
Zudem sind mittels der zuvor beschriebenen Verbindungselemente
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Rahmenanordnungframe assembly
- 2.12.1
- erstes Rahmenelementfirst frame element
- 2.1.12.1.1
- erste Aussparungfirst recess
- 2.22.2
- zweites Rahmenelementsecond frame element
- 2.2.12.2.1
- zweite Aussparungsecond recess
- 33
- KraftstoffbehälterFuel tank
- 3.13.1
- erster Kraftstoffbehälterfirst fuel tank
- 3.23.2
- zweiter Kraftstoffbehältersecond fuel tank
- 3.33.3
- dritter Kraftstoffbehälterthird fuel tank
- 3.1.1 bis 3.3.13.1.1 to 3.3.1
- Lagerelementebearing elements
- 44
- Verbindungselementconnecting element
- 4.1, 4.24.1, 4.2
- Abschnittesections
- 4.1.1, 4.2.14.1.1, 4.2.1
- Verbindungsstangenconnecting rods
- 4.34.3
- Querstrebecrossmember
- 4.44.4
- Lagerbuchsebearing bush
- 55
- Abstandselementspacer
- 66
- Muttermother
- x, y, zx, y, z
- Koordinatencoordinates
- α, βα, β
- Winkelangle
- Δh.delta.h
- Höhendifferenzheight difference
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102010054231 A1 [0002] DE 102010054231 A1 [0002]
- US 5997040 A1 [0003] US 5997040 A1 [0003]
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DE102014007397.1A DE102014007397A1 (en) | 2014-05-20 | 2014-05-20 | Frame assembly and method of assembling a frame assembly |
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DE102014007397A1 true DE102014007397A1 (en) | 2015-11-26 |
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ID=54431452
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DE102014007397.1A Withdrawn DE102014007397A1 (en) | 2014-05-20 | 2014-05-20 | Frame assembly and method of assembling a frame assembly |
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-
2014
- 2014-05-20 DE DE102014007397.1A patent/DE102014007397A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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