DE102019005927A1 - Frame structure for the integration of electrical storage devices in a modular frame chassis for motor vehicles - Google Patents

Frame structure for the integration of electrical storage devices in a modular frame chassis for motor vehicles Download PDF

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Carsten Bergelt
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rahmenstruktur zur Integration von elektrischen Speichereinrichtungen in einen modular aufgebauten Tragrahmen für Kraftfahrzeuge, mit zumindest zwei in Fahrzeugquerrichtung und in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Vertikalstrukturelementen, die mit einem jeweils seitlich zugeordneten Längsträgerelement des Tragrahmen verbunden sind und an deren äußeren Enden zumindest ein in Fahrzeuglängsrichtung und in Fahrzeughochrichtung verlaufendes Strukturelement mit zumindest im Wesentlichen X-förmigen Streben angeordnet ist, mittels welchen die zumindest zwei Vertikalstrukturelemente oben und unten miteinander verbunden sind, und mit zumindest einer Halterung für zumindest eine elektrische Speichereinrichtung, wobei das Strukturelement ein Element in Form einer rinnenförmigen Vertiefung oder Auswölbung im Strukturelement aufweist, und dass die Halterung zumindest eine Führungsschiene zur Auflastung der elektrischen Speichereinrichtung umfasst, durch welche die jeweils zugeordneten Vertikalstrukturelemente ausgesteift sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Rahmenstruktur.The invention relates to a frame structure for integrating electrical storage devices into a modular support frame for motor vehicles, with at least two vertical structure elements running in the transverse and vertical directions of the vehicle, which are connected to a laterally assigned longitudinal member element of the support frame and at the outer ends of which at least one in the vehicle longitudinal direction and Structural element running in the vertical direction of the vehicle is arranged with at least substantially X-shaped struts, by means of which the at least two vertical structural elements are connected to one another at the top and bottom, and with at least one holder for at least one electrical storage device, the structural element being an element in the form of a channel-shaped depression or Has bulge in the structural element, and that the holder comprises at least one guide rail for loading the electrical storage device through which the respectively assigned vertical structural elements are stiffened. The invention further relates to a method for producing such a frame structure.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Integration von elektrischen Speichereinrichtungen in einen modular aufgebauten Tragrahmen für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a device for integrating electrical storage devices into a modular support frame for motor vehicles according to the preamble of claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen zu modular aufgebauten Tragrahmen für Nutzfahrzeuge bekannt, wobei diese ein Frontmodul, ein Heckmodul und ein Mittelmodul umfassen.Devices for modular support frames for commercial vehicles are known from the prior art, these comprising a front module, a rear module and a central module.

Dokument DE 10 2017 007 490 A1 offenbart eine Halteanordnung von Batterien an einem Rahmen für ein Nutzfahrzeug. Der Rahmen umfasst wenigstens zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete, seitliche Längsstrukturen, welche jeweils einen Obergurt und einen Untergurt aufweisen, wobei die Längsstrukturen miteinander verbunden sind und die Batterien direkt an den Querstrukturen gehalten sind.document DE 10 2017 007 490 A1 discloses a mounting arrangement of batteries on a frame for a commercial vehicle. The frame comprises at least two lateral longitudinal structures spaced apart from one another in the vehicle transverse direction, each of which has an upper chord and a lower chord, the longitudinal structures being connected to one another and the batteries being held directly on the transverse structures.

DE 10 2018 009 702 A1 beschreibt einen Tragrahmen für ein Nutzfahrzeug, mit einem vorderen Modul, einem hinteren Modul, und einem Mittelmodul, welches auf seiner in Fahrzeugquerrichtung linken Seite und auf seiner in Fahrzeugquerrichtung rechten Seite jeweils eine sich schräg oder senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung in Fahrzeugquerrichtung nach außen von den jeweiligen Längsträgern wegerstreckende vordere Modulstruktur und eine in Fahrzeuglängsrichtung von der vorderen Modulstruktur beabstandete und sich schräg oder senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung in Fahrzeugquerrichtung nach außen von den jeweiligen Längsträgern wegerstreckende hintere Modulstruktur aufweist. DE 10 2018 009 702 A1 describes a support frame for a commercial vehicle, with a front module, a rear module, and a central module, which on its left side in the vehicle transverse direction and on its right side in the vehicle transverse direction each have an oblique or perpendicular to the vehicle longitudinal direction in the vehicle transverse direction outward from the respective side members extending front module structure and a rear module structure spaced in the vehicle longitudinal direction from the front module structure and extending obliquely or perpendicular to the vehicle longitudinal direction in the vehicle transverse direction outward from the respective longitudinal members.

Dokument EP 1 318 064 A2 offenbart einen modular aufgebauten Tragrahmen für ein Nutzfahrzeug mit einem Vorderachsbereich, einem Hinterachsbereich und einem verbindenden Mittelmodul, wobei jedes Modul zwei Längsträger aufweist, die parallel zur Fahrzeuglängsachse verlaufen und quer zur Fahrzeuglängsachse voneinander beabstandet sind.document EP 1 318 064 A2 discloses a modular support frame for a commercial vehicle with a front axle area, a rear axle area and a connecting middle module, each module having two longitudinal beams which run parallel to the vehicle longitudinal axis and are spaced apart from one another transversely to the vehicle longitudinal axis.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Rahmenstruktur sowie ein Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen, um elektrische Speichereinrichtungen in einen modular aufgebauten Tragrahmen zu integrieren.The object of the present invention is to provide a frame structure and a method for its production in order to integrate electrical storage devices in a modularly designed support frame.

Diese Aufgabe wird durch eine Rahmenstruktur sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Rahmenstruktur gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a frame structure and a method for producing a frame structure in accordance with the independent patent claims. Advantageous embodiments are specified in the subclaims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Rahmenstruktur zur Integration von elektrischen Speichereinrichtungen in einen modular aufgebauten Tragrahmen für Kraftfahrzeuge, mit zumindest zwei in Fahrzeugquerrichtung und in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Vertikalstrukturelementen, die mit einem jeweils seitlich zugeordneten Längsträgerelement des Tragrahmens verbunden sind und an deren äußeren Enden zumindest ein in Fahrzeuglängsrichtung und in Fahrzeughochrichtung verlaufendes Strukturelement mit zumindest im Wesentlichen X-förmigen Streben angeordnet ist, mittels welchem die zumindest zwei Vertikalstrukturelemente oben und unten miteinander verbunden sind, und mit zumindest einer Halterung für zumindest eine elektrische Speichereinrichtung, wobei das Strukturelement eine Sicke oder zumindest ein Element in Form einer rinnenförmigen Vertiefung oder Auswölbung im Strukturelement aufweist, durch welches ein Energieabsorptionselement für einen Seitenaufprall auf die Rahmenstruktur ausgebildet ist, und dass die Halterung zumindest eine Führungsschiene zur Auflastung der elektrischen Speichereinrichtung umfasst, durch welche das jeweils zugeordnete Vertikalstrukturelement ausgesteift ist. Durch die Strukturelemente wird eine verbundene steife Struktur an der Außenseite des Fahrzeugs geschaffen. Die Aufprallenergie wird durch plastische Verformung der X-förmigen Streben mit bestimmten verformbaren Bereichen - z. B. Sicken - absorbiert. Durch die funktionale Integration von Halterung, Strukturelement und Vertikalstrukturelementen verfügt die Rahmenstruktur über ein reduziertes Gewicht im Vergleich zu einem herkömmlichen Leiterrahmen für die Integration elektrischer Speichermedien. Auch ist bei der erfindungsgemäßen Konstruktion ein, im Vergleich zu herkömmlichen Leiterrahmen, größeres Volumen für die Integration elektrischer Speichermedien möglich.A first aspect of the invention relates to a frame structure for the integration of electrical storage devices in a modular support frame for motor vehicles, with at least two vertical structure elements running in the vehicle transverse direction and in the vehicle vertical direction, which are connected to a laterally assigned side member element of the support frame and at least one at their outer ends is arranged in the vehicle longitudinal direction and in the vehicle vertical direction structural element with at least substantially X-shaped struts, by means of which the at least two vertical structural elements are connected to one another at the top and bottom, and with at least one holder for at least one electrical storage device, the structural element being a bead or at least one Has element in the form of a groove-shaped depression or bulge in the structural element, through which an energy absorption element for a side impact on the frame nstructure is formed, and that the holder comprises at least one guide rail for loading the electrical storage device, through which the respectively assigned vertical structure element is stiffened. The structural elements create a connected rigid structure on the outside of the vehicle. The impact energy is caused by plastic deformation of the X-shaped struts with certain deformable areas - e.g. B. beads - absorbed. Due to the functional integration of the holder, structural element and vertical structural elements, the frame structure has a reduced weight compared to a conventional lead frame for the integration of electrical storage media. In the construction according to the invention, a larger volume for the integration of electrical storage media is possible compared to conventional lead frames.

Es ist in einer vorteilhaften Ausgestaltungsform vorgesehen, dass die Halterung für die zumindest eine elektrische Speichereinrichtung an der Unterseite der Rahmenstruktur angebracht ist.In an advantageous embodiment, it is provided that the holder for the at least one electrical storage device is attached to the underside of the frame structure.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform umfasst die Rahmenstruktur zumindest vier Halterungen für die zumindest eine elektrische Speichereinrichtung.According to an advantageous embodiment, the frame structure comprises at least four holders for the at least one electrical storage device.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist die Rahmenstruktur durch die zumindest eine Führungsschiene mit einer weiteren Rahmenstruktur verbunden. Befinden sich die Halterungen an der Unterseite der Rahmenkonstruktion und sind von links nach rechts über Führungsschienen verbunden, ist eine einfache Montage und Austauschbarkeit der elektrischen Speichereinrichtungen gewährleistet.According to a further advantageous embodiment, the frame structure is connected to a further frame structure by the at least one guide rail. If the brackets are located on the underside of the frame construction and are connected from left to right via guide rails, simple assembly and interchangeability of the electrical storage devices is ensured.

In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltungsform besteht der modulare Tragrahmen aus einem vorderen Modul, einem mittleren Modul und einem hinteren Modul. In another advantageous embodiment, the modular support frame consists of a front module, a middle module and a rear module.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist die Rahmenstruktur am mittleren Modul des Tragrahmens angebracht.In a further advantageous embodiment, the frame structure is attached to the middle module of the support frame.

Es ist in einer vorteilhaften Ausgestaltungsform darüber hinaus vorgesehen, dass die Halterung als Entkoppelelement fungiert.In an advantageous embodiment, it is also provided that the holder functions as a decoupling element.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Rahmenstruktur zur Integration von zumindest einer elektrischen Speichereinrichtung in einen modular aufgebauten Tragrahmen für Kraftfahrzeuge, mit zumindest zwei in Fahrzeugquerrichtung und in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Vertikalstrukturelementen, die mit einem jeweils seitlich zugeordneten Längsträgerelement des Tragrahmens verbunden sind und an deren äußeren Enden zumindest ein in Fahrzeuglängsrichtung und in Fahrzeughochrichtung verlaufendes Strukturelement mit zumindest im Wesentlichen X-förmigen Streben angeordnet ist, mittels welchem die zumindest zwei Vertikalstrukturelemente oben und unten miteinander verbunden sind, und mit zumindest einer Halterung für zumindest eine elektrische Speichereinrichtung, wobei das Strukturelement eine Sicke oder zumindest ein Element in Form einer rinnenförmigen Vertiefung oder Auswölbung im Strukturelement aufweist, durch welches ein Energieabsorptionselement für einen Seitenaufprall auf die Rahmenstruktur ausgebildet wird und dass die Halterung zumindest eine Führungsschiene zur Auflastung der elektrischen Speichereinrichtung umfasst, durch welche das jeweils zugeordnete Vertikalstrukturelement ausgesteift wird.A second aspect of the invention relates to a method for producing a frame structure for integrating at least one electrical storage device into a modular support frame for motor vehicles, with at least two vertical structure elements which run in the transverse direction of the vehicle and in the vertical direction of the vehicle and which are connected to a respectively laterally assigned longitudinal member element of the support frame and At the outer ends at least one structural element running in the vehicle longitudinal direction and in the vehicle vertical direction is arranged with at least substantially X-shaped struts, by means of which the at least two vertical structural elements are connected to one another at the top and bottom, and with at least one holder for at least one electrical storage device, the Structural element has a bead or at least one element in the form of a groove-shaped depression or bulge in the structural element, through which an energy absorption element for a side impact on the frame structure and that the holder comprises at least one guide rail for loading the electrical storage device, by means of which the respectively assigned vertical structure element is stiffened.

Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Verfahrens sind als vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Vorrichtung anzusehen. Die Vorrichtung weist dazu gegenständliche Merkmale auf, welche eine Durchführung des Verfahrens oder eine vorteilhafte Ausgestaltungsform davon ermöglichen.Advantageous embodiments of the method are to be regarded as advantageous embodiments of the device. For this purpose, the device has objective features which enable the method to be carried out or an advantageous embodiment thereof.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention result from the following description of a preferred exemplary embodiment and from the drawings. The features and combinations of features mentioned above in the description and the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or on their own, without the scope of Leaving invention.

Dabei zeigen:

  • 1 1 zeigt schematisch eine Rahmenstruktur 12 zur Integration von elektrischen Speichereinrichtungen, die an einen modular aufgebauten Tragrahmen 14 angebracht ist.
  • 2 2 zeigt schematisch einen Tragrahmen 14 für Kraftfahrzeuge, an dem die Rahmenstruktur 12 angebracht ist.
Show:
  • 1 1 schematically shows a frame structure 12 for the integration of electrical storage devices attached to a modular support frame 14 is appropriate.
  • 2 2 shows schematically a support frame 14 for motor vehicles on which the frame structure 12 is appropriate.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.Identical or functionally identical elements are provided with the same reference symbols in the figures.

Die 1 zeigt schematisch eine Rahmenstruktur 12 zur Integration von elektrischen Speichereinrichtungen in einen modular aufgebauten Tragrahmen 14 für Kraftfahrzeuge, mit zumindest zwei in Fahrzeugquerrichtung und in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Vertikalstrukturelementen 16, die mit einem jeweils seitlich zugeordneten Längsträgerelement 26, des Tragrahmens 14 verbunden sind und an deren äußeren Enden zumindest ein in Fahrzeuglängsrichtung und in Fahrzeughochrichtung verlaufendes Strukturelement 18 mit zumindest im Wesentlichen X-förmigen Streben angeordnet ist, mittels welchem die zumindest zwei Vertikalstrukturelemente 16 oben und unten miteinander verbunden sind, und mit zumindest einer Halterung 20 für zumindest eine elektrische Speichereinrichtung, wobei das Strukturelement 18 eine Sicke oder zumindest ein Element in Form einer rinnenförmigen Vertiefung oder Auswölbung im Strukturelement 18 aufweist, durch welches ein Energieabsorptionselement 28 für einen Seitenaufprall auf die Rahmenstruktur ausgebildet ist, und dass die Halterung 20 zumindest eine Führungsschiene 22 zur Auflastung der elektrischen Speichereinrichtung umfasst, durch welche das jeweils zugeordnete Vertikalstrukturelement 16 ausgesteift ist. Die Längsträgerelemente 26 sind durch horizontale Strukturelemente 24 verbunden.The 1 schematically shows a frame structure 12 for the integration of electrical storage devices in a modular support frame 14 for motor vehicles, with at least two vertical structure elements running in the transverse direction of the vehicle and in the vertical direction of the vehicle 16 , each with a laterally assigned side member 26 , of the support frame 14 are connected and at their outer ends at least one structural element running in the vehicle longitudinal direction and in the vehicle vertical direction 18 is arranged with at least substantially X-shaped struts, by means of which the at least two vertical structure elements 16 are connected to each other at the top and bottom, and with at least one holder 20 for at least one electrical storage device, the structural element 18 a bead or at least one element in the form of a groove-shaped depression or bulge in the structural element 18 has, through which an energy absorption element 28 is designed for a side impact on the frame structure, and that the bracket 20 at least one guide rail 22 for loading the electrical storage device, by means of which the respectively assigned vertical structure element 16 is stiffened. The side member elements 26 are due to horizontal structural elements 24 connected.

Die 2 zeigt schematisch einen modular aufgebauten Tragrahmen 14 für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem vorderen Modul 30, einem mittleren Modul 32 und einem hinteren Modul 34, wobei die Rahmenstruktur 12 am mittleren Modul 32 angebracht ist.The 2 shows schematically a modular support frame 14 for motor vehicles, consisting of a front module 30 , a middle module 32 and a rear module 34 , the frame structure 12 on the middle module 32 is appropriate.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Rahmenstruktur 12 zur Integration von zumindest einer elektrischen Speichereinrichtung in einen modular aufgebauten Tragrahmen 14 für Kraftfahrzeuge, mit zumindest zwei in Fahrzeugquerrichtung und in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Vertikalstrukturelementen 16, die mit einem jeweils seitlich zugeordneten Längsträgerelement 26 des Tragrahmens 14 verbunden sind und an deren äußeren Enden zumindest ein in Fahrzeuglängsrichtung und in Fahrzeughochrichtung verlaufendes Strukturelement 18 mit zumindest im Wesentlichen X-förmigen Streben angeordnet ist, mittels welchem die zumindest zwei Vertikalstrukturelemente 16 oben und unten miteinander verbunden sind, und mit zumindest einer Halterung 20, die auch als Entkoppelelement fungieren kann, für zumindest eine elektrische Speichereinrichtung, wobei das Strukturelement 18 eine Sicke oder zumindest ein Element in Form einer rinnenförmigen Vertiefung oder Auswölbung im Strukturelement 18 aufweist, durch welches ein Energieabsorptionselement 28 für einen Seitenaufprall auf die Rahmenstruktur ausgebildet ist, und dass die Halterung 20 zumindest eine Führungsschiene 22 zur Auflastung der zumindest einen elektrischen Speichereinrichtung umfasst, durch welche das jeweils zugeordnete Vertikalstrukturelement 16 ausgesteift ist.An embodiment of the invention relates to a frame structure 12 for integrating at least one electrical storage device into a modular support frame 14 for motor vehicles, with at least two vertical structure elements running in the transverse direction of the vehicle and in the vertical direction of the vehicle 16 , each with a laterally assigned side member 26 of the support frame 14 are connected and at their outer ends at least one structural element running in the vehicle longitudinal direction and in the vehicle vertical direction 18 is arranged with at least substantially X-shaped struts, by means of which the at least two vertical structure elements 16 are connected to each other at the top and bottom, and with at least one holder 20 , which can also function as a decoupling element, for at least one electrical storage device, the structural element 18 a bead or at least one element in the form of a groove-shaped depression or bulge in the structural element 18 has, through which an energy absorption element 28 is designed for a side impact on the frame structure, and that the bracket 20 at least one guide rail 22 for loading the at least one electrical storage device, by means of which the respectively assigned vertical structure element 16 is stiffened.

Es ist in einer vorteilhaften Ausgestaltungsform vorgesehen, dass die Halterung 20 für die zumindest eine elektrische Speichereinrichtung an der Unterseite der Rahmenstruktur 12 angebracht ist.In an advantageous embodiment, it is provided that the holder 20 for the at least one electrical storage device on the underside of the frame structure 12 is appropriate.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform umfasst die Rahmenstruktur 12 zumindest vier Halterungen 20 für die zumindest eine elektrische Speichereinrichtung.According to an advantageous embodiment, the frame structure comprises 12 at least four brackets 20 for the at least one electrical storage device.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist die Rahmenstruktur 12 durch die zumindest eine Führungsschiene 22 mit einer weiteren Rahmenstruktur 12 verbunden.According to a further advantageous embodiment, the frame structure is 12 through the at least one guide rail 22 with another frame structure 12 connected.

In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltungsform besteht der Tragrahmen 14 aus einem vorderen Modul 30, aus einem mittleren Modul 32 und aus einem hinteren Modul 34.In another advantageous embodiment, the support frame is made 14 from a front module 30 , from a middle module 32 and from a rear module 34 ,

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist die Rahmenstruktur 12 am mittleren Modul 32 des Tragrahmens 14 angebracht.The frame structure is in a further advantageous embodiment 12 on the middle module 32 of the support frame 14 appropriate.

Es ist darüber hinaus in einer vorteilhaften Ausgestaltungsform vorgesehen, dass die Halterung 20 als Entkoppelelement fungiert.In an advantageous embodiment, it is also provided that the holder 20 acts as a decoupling element.

Bei dem Verfahren zur Herstellung einer Rahmenstruktur 12 zur Integration von elektrischen Speichereinrichtungen in einen modular aufgebauten Tragrahmen 14 für Kraftfahrzeuge, mit zumindest zwei in Fahrzeugquerrichtung und in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Vertikalstrukturelementen 16, die mit einem jeweils seitlich zugeordneten Längsträgerelement 26 des Tragrahmens 14 verbunden sind und an deren äußeren Enden zumindest ein in Fahrzeuglängsrichtung und in Fahrzeughochrichtung verlaufendes Strukturelement 18 mit zumindest im Wesentlichen X-förmigen Streben angeordnet ist, mittels welchem die zumindest zwei Vertikalstrukturelemente 16 oben und unten miteinander verbunden sind, und mit zumindest einer Halterung 20 für zumindest eine elektrische Speichereinrichtung,
weist das Strukturelement 18 eine Sicke oder zumindest ein Element in Form einer rinnenförmigen Vertiefung oder Auswölbung im Strukturelement 18 auf, durch welches ein Energieabsorptionselement 28 für einen Seitenaufprall auf die Rahmenstruktur ausgebildet wird. Die Halterung 20 umfasst zumindest eine Führungsschiene 22 zur Auflastung der elektrischen Speichereinrichtung, durch welche das jeweils zugeordnete Vertikalstrukturelement 16 ausgesteift wird.In the process of manufacturing a frame structure 12 for the integration of electrical storage devices in a modular support frame 14 for motor vehicles, with at least two vertical structure elements running in the transverse direction of the vehicle and in the vertical direction of the vehicle 16 , each with a laterally assigned side member 26 of the support frame 14 are connected and at their outer ends at least one structural element running in the vehicle longitudinal direction and in the vehicle vertical direction 18 is arranged with at least substantially X-shaped struts, by means of which the at least two vertical structure elements 16 are connected to each other at the top and bottom, and with at least one holder 20 for at least one electrical storage device,
has the structural element 18 a bead or at least one element in the form of a groove-shaped depression or bulge in the structural element 18 through which an energy absorption element 28 is formed for a side impact on the frame structure. The bracket 20 comprises at least one guide rail 22 for loading the electrical storage device through which the respectively assigned vertical structure element 16 is braced.

Die vertikale Struktur der Rahmenstruktur besteht aus Strukturelementen zur Verbesserung der Robustheit des Rahmens, als Fassung für die Halterungen 20 für elektrische Speichereinrichtungen und Halterungen für die Strukturelemente 18 an der Außenseite des Fahrzeugs. Diese Elemente dienen zum Schutz der elektrischen Speichereinrichtungen im Falle eines Aufpralls. Die Strukturelemente 18 sind gestanzte Metallteile in Form eines X, um jedes Vertikalstrukturelement 16 oben und unten miteinander zu verbinden und eine verbundene steife Struktur an der Außenseite des Fahrzeugs zu schaffen.
Die Aufprallenergie wird durch plastische Verformung der X-förmigen Metallteile mit bestimmten verformbaren Bereichen - z. B. Sicken - absorbiert. Die Halterungen 20 befinden sich an der Unterseite der Rahmenkonstruktion und sind von links nach rechts über Führungsschienen 22 verbunden, um eine einfache Montage und Austauschbarkeit der elektrischen Speichereinrichtungen zu gewährleisten. Durch die funktionale Integration von Halterung 20, Strukturelement 18 und Vertikalstrukturelementen 16 bietet die Rahmenstruktur 12 eine kostengünstigere und leichtere Lösung zur Integration von elektrischen Speicherelementen in Kraftfahrzeuge, insbesondere für LKW, im Vergleich zu einem herkömmlichen Leiterrahmen. Auch ist bei der erfindungsgemäßen Rahmenstruktur 12 ein, im Vergleich zu herkömmlichen Leiterrahmen, größeres Volumen zur Integration elektrischer Speicherelemente möglich.The vertical structure of the frame structure consists of structural elements to improve the robustness of the frame, as a holder for the brackets 20 for electrical storage devices and holders for the structural elements 18 on the outside of the vehicle. These elements serve to protect the electrical storage devices in the event of an impact. The structural elements 18 are stamped metal parts in the shape of a X to each vertical structural element 16 connect at the top and bottom and create a connected rigid structure on the outside of the vehicle.
The impact energy is caused by plastic deformation of the X-shaped metal parts with certain deformable areas - e.g. B. beads - absorbed. The brackets 20 are located on the underside of the frame construction and are from left to right over guide rails 22 connected to ensure easy assembly and interchangeability of the electrical storage devices. Through the functional integration of the bracket 20 , Structural element 18 and vertical structure elements 16 offers the frame structure 12 a cheaper and lighter solution for the integration of electrical storage elements in motor vehicles, especially for truck , compared to a conventional lead frame. Also with the frame structure according to the invention 12 a, compared to conventional lead frames, larger volume for the integration of electrical storage elements possible.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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  • EP 1318064 A2 [0005]EP 1318064 A2 [0005]

Claims (8)

Rahmenstruktur (12) zur Integration von elektrischen Speichereinrichtungen in einen modular aufgebauten Tragrahmen (14) für Kraftfahrzeuge, mit zumindest zwei in Fahrzeugquerrichtung und in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Vertikalstrukturelementen (16), die mit einem jeweils seitlich zugeordneten Längsträgerelement (26) des Tragrahmens (14) verbunden sind und an deren äußeren Enden zumindest ein in Fahrzeuglängsrichtung und in Fahrzeughochrichtung verlaufendes Strukturelement (18) mit zumindest im Wesentlichen X-förmigen Streben angeordnet ist, mittels welchem die zumindest zwei Vertikalstrukturelemente (16) oben und unten miteinander verbunden sind, und mit zumindest einer Halterung (20) für zumindest eine elektrische Speichereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturelement (18) eine Sicke oder zumindest ein Element in Form einer rinnenförmigen Vertiefung oder Auswölbung im Strukturelement (18) aufweist, durch welches ein Energieabsorptionselement (28) für einen Seitenaufprall auf die Rahmenstruktur ausgebildet ist, und dass die Halterung (20) zumindest eine Führungsschiene (22) zur Auflastung der zumindest einen elektrischen Speichereinrichtung umfasst, durch welche das jeweils zugeordnete Vertikalstrukturelement (16) ausgesteift ist.Frame structure (12) for integrating electrical storage devices into a modular support frame (14) for motor vehicles, with at least two vertical structure elements (16) running in the transverse and vertical directions of the vehicle, which are connected to a laterally assigned side member element (26) of the support frame (14) and at the outer ends of which at least one structural element (18) running in the vehicle longitudinal direction and in the vehicle vertical direction is arranged with at least substantially X-shaped struts, by means of which the at least two vertical structural elements (16) are connected to one another at the top and bottom, and with at least one holder (20) for at least one electrical storage device, characterized in that the structural element (18) has a bead or at least one element in the form of a channel-shaped depression or bulge in the structural element (18), through which an energy absorption element (28) for e is formed in a side impact on the frame structure and that the holder (20) comprises at least one guide rail (22) for loading the at least one electrical storage device, by means of which the respectively assigned vertical structure element (16) is stiffened. Rahmenstruktur gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (20) für die zumindest eine elektrische Speichereinrichtung an der Unterseite der Rahmenstruktur (12) angebracht ist.Frame structure according to Claim 1 characterized in that the holder (20) for the at least one electrical storage device is attached to the underside of the frame structure (12). Rahmenstruktur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenstruktur (12) zumindest vier Halterungen (20) für die zumindest eine elektrische Speichereinrichtung umfasst.Frame structure according to one of the preceding claims, characterized in that the frame structure (12) comprises at least four holders (20) for the at least one electrical storage device. Rahmenstruktur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenstruktur (12) durch die zumindest eine Führungsschiene (22) mit einer weiteren Rahmenstruktur (12) verbunden ist.Frame structure according to one of the preceding claims, characterized in that the frame structure (12) is connected to a further frame structure (12) by the at least one guide rail (22). Rahmenstruktur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der modulare Tragrahmen (14) aus einem vorderen Modul (30), aus einem mittleren Modul (32) und aus einem hinteren Modul (34) besteht.Frame structure according to one of the preceding claims, characterized in that the modular support frame (14) consists of a front module (30), a middle module (32) and a rear module (34). Rahmenstruktur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenstruktur (12) am mittleren Modul (32) des Tragrahmens (14) angebracht ist.Frame structure according to one of the preceding claims, characterized in that the frame structure (12) is attached to the central module (32) of the support frame (14). Rahmenstruktur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (20) als Entkoppelelement fungiert.Frame structure according to one of the preceding claims, characterized in that the holder (20) acts as a decoupling element. Verfahren zur Herstellung einer Rahmenstruktur (12) zur Integration von elektrischen Speichereinrichtungen in einen modular aufgebauten Tragrahmen (14) für Kraftfahrzeuge, mit zumindest zwei in Fahrzeugquerrichtung und in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Vertikalstrukturelementen (16), die mit einem jeweils seitlich zugeordneten Längsträgerelement (26) des Tragrahmens (14) verbunden sind und an deren äußeren Enden zumindest ein in Fahrzeuglängsrichtung und in Fahrzeughochrichtung verlaufendes Strukturelement (18) mit zumindest im Wesentlichen X-förmigen Streben angeordnet ist, mittels welchem die zumindest zwei Vertikalstrukturelemente (16) oben und unten miteinander verbunden sind, und mit zumindest einer Halterung (20) für zumindest eine elektrische Speichereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturelement (18) eine Sicke oder zumindest ein Element in Form einer rinnenförmigen Vertiefung oder Auswölbung im Strukturelement (18) aufweist, durch welches ein Energieabsorptionselement (28) für einen Seitenaufprall auf die Rahmenstruktur ausgebildet wird. und dass die Halterung (20) zumindest eine Führungsschiene (22) zur Auflastung der elektrischen Speichereinrichtung umfasst, durch welche das jeweils zugeordnete Vertikalstrukturelement (16) ausgesteift wird.Method for producing a frame structure (12) for integrating electrical storage devices into a modular support frame (14) for motor vehicles, with at least two vertical structure elements (16) running in the transverse and vertical directions of the vehicle, each with a laterally assigned longitudinal support element (26) of the support frame (14) are connected and at the outer ends of which at least one structural element (18) running in the longitudinal and vertical directions of the vehicle with at least substantially X-shaped struts is arranged, by means of which the at least two vertical structural elements (16) are connected to one another at the top and bottom, and With at least one holder (20) for at least one electrical storage device, characterized in that the structural element (18) has a bead or at least one element in the form of a channel-shaped depression or bulge in the structural element (18), through which an energy Absorption element (28) is formed for a side impact on the frame structure. and that the holder (20) comprises at least one guide rail (22) for loading the electrical storage device, by means of which the respectively assigned vertical structure element (16) is stiffened.
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