DE102021005787A1 - Combined battery and tank carrier system for a commercial vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine kombiniertes Batterie- und Tankträgersystem für ein Nutzfahrzeug, welches im Bereich eines Tragrahmens des Nutzfahrzeuges angebunden ist. Bei einem kombinierten Batterie- und Tankträgersystem, welches allen Betriebs- und Crashlastfällen des Nutzfahrzeuges standhält, sind an zwei Längsträgern (3, 5) des Tragrahmens Befestigungseinheiten (13) so ausgebildet, dass die Batterie (15) zwischen den Längsträger (3,5) und außen an jedem Längsträger (3, 5) ein Tank (7) eingehängt ist, wobei Batterie (15) und Tank (7) an derselben Befestigungseinheit (13) angebunden sind.The invention relates to a combined battery and tank carrier system for a commercial vehicle, which is connected in the area of a support frame of the commercial vehicle. In a combined battery and tank carrier system, which withstands all operational and crash loads of the commercial vehicle, fastening units (13) are designed on two longitudinal members (3, 5) of the supporting frame in such a way that the battery (15) is held between the longitudinal members (3, 5) and a tank (7) is hung on the outside of each longitudinal beam (3, 5), the battery (15) and tank (7) being connected to the same fastening unit (13).

Description

Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Batterie- und Tankträgersystem für ein Nutzfahrzeug, welches im Bereich eines Tragrahmens des Nutzfahrzeuges angebunden ist.The invention relates to a combined battery and tank carrier system for a commercial vehicle, which is connected in the area of a support frame of the commercial vehicle.

Aus der US 10 589 788 B1 ist eine Fahrzeugrahmenanordnung bekannt, welche eine Trägerplatte umfasst, auf welcher ein Aufliegen von Tanks oder Batterien ermöglicht wird.From the U.S. 10,589,788 B1 a vehicle frame assembly is known which comprises a support plate on which tanks or batteries can rest.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein kombiniertes Batterie- und Tankträgersystem für ein Nutzfahrzeug anzugeben, welches allen Betriebs- und Crashlastfällen des Nutzfahrzeuges standhält.The object of the invention is to specify a combined battery and tank carrier system for a commercial vehicle which withstands all operational and crash load cases of the commercial vehicle.

Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.The invention results from the features of the independent claims. Advantageous developments and refinements are the subject matter of the dependent claims. Further features, application possibilities and advantages of the invention result from the following description and the explanation of exemplary embodiments of the invention, which are illustrated in the figures.

Die Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.The object is achieved with the subject matter of patent claim 1.

Bei dem eingangs erläuterten kombinierten Batterie- und Tankträgersystem sind an zwei Längsträgern des Tragrahmens des Nutzfahrzeuges Befestigungseinheiten so ausgebildet, dass die Batterie zwischen den Längsträger und außen an jedem Längsträger ein Tank eingehängt ist, wobei Batterie und Tank an derselben Befestigungseinheit angebunden sind. Das Trägersystem ist zur gleichzeitigen Lagerung von Tanks und Batterien an einem Nutzfahrzeug geeignet, wobei insbesondere die von den Tanks entkoppelte Lagerung der Batterie eine crashsichere Aufnahme der Energieträger ermöglicht. Batterie und Tank können unabhängig voneinander an den Batterie- und Tankträgersystem montiert werden, ohne dass das Nutzfahrzeug angehoben werden muss.In the combined battery and tank carrier system explained at the beginning, fastening units are designed on two longitudinal members of the support frame of the commercial vehicle in such a way that the battery is suspended between the longitudinal members and a tank on the outside of each longitudinal member, with the battery and tank being connected to the same fastening unit. The carrier system is suitable for the simultaneous storage of tanks and batteries on a commercial vehicle, with the storage of the battery being decoupled from the tanks in particular enabling the energy carriers to be accommodated in a crash-safe manner. The battery and tank can be mounted independently on the battery and tank carrier system without having to lift the commercial vehicle.

Vorteilhafterweise weist jede Befestigungseinheit eine Batterietragplatte zur Vormontage an der Batterie auf, in welche als Einschubträger ausgebildete Konsolen über eine Außenseite der Längsträger zur Befestigung des Tankes eingebracht sind. Die Vormontage der einzelnen Befestigungselemente an der Batterie bzw. den Längsträgern des Nutzfahrzeuges vereinfacht die Endmontage des Batterie- und Tankträgersystems am Nutzfahrzeug.Advantageously, each fastening unit has a battery support plate for pre-assembly on the battery, into which consoles designed as slide-in supports are inserted via an outside of the longitudinal supports for fastening the tank. The pre-assembly of the individual fastening elements on the battery or the side members of the commercial vehicle simplifies the final assembly of the battery and tank carrier system on the commercial vehicle.

In einer Ausgestaltung weist die Batterietragplatte eine Lagerbuchse auf, auf welche ein an mindestens einem Einschubträger angeordnetes Lager aufgesetzt ist, welches über eine Unterkante des Längsträgers zur Befestigung an der Lagerbuchse hinausragt. Dadurch ist ein lastfreies Fügen der Batterie möglich. Im Reparaturfall kann die Batterie ohne Entnahme der Tanks ausgebaut werden. Gleichzeitig wird nur ein minimaler Bauraum vor und hinter der Batterie in Längserstreckung des Nutzfahrzeuges beansprucht.In one embodiment, the battery support plate has a bearing bush on which a bearing which is arranged on at least one slide-in support is placed and protrudes beyond a lower edge of the longitudinal support for attachment to the bearing bush. This enables the battery to be joined without a load. In the event of repairs, the battery can be removed without removing the tanks. At the same time, only minimal installation space is required in front of and behind the battery in the longitudinal extension of the commercial vehicle.

In einer Variante ist auf der als Einschubseite dienenden Außenseite der Längsträger ein Fixierelement zur Aufnahme des Einschubträgers vorgesehen. Solche Fixierelemente lassen sich an einer beliebigen Position der Längsträger montieren, welche abhängig von der konstruktiven Gestaltung von Batterie und Tanks gewählt werden kann.In one variant, a fixing element for receiving the slide-in carrier is provided on the outside of the longitudinal members serving as the slide-in side. Such fixing elements can be installed at any desired position on the side members, which can be chosen depending on the structural design of the battery and tank.

In einer Ausführungsform weisen die Längsträger eine gleichmäßige Perforierung auf, in welche die Fixierelement eingesetzt sind. Die gleichmäßige Perforierung erlaubt das Einsetzen der Fixierelement an beliebigen Positionen.In one embodiment, the longitudinal members have a uniform perforation into which the fixing elements are inserted. The uniform perforation allows the fixing element to be inserted at any position.

Es ist von Vorteil, wenn eine Tankträgereinheit ein Einlegeelement aufweist, welches formschlüssig und/oder kraftschlüssig an zwei Einschubträgerschenkeln angreifen. Die Tankträgereinheit kann somit in nur einem Montageschritt an den Längsträgern befestigt werden.It is advantageous if a tank carrier unit has an insert element which engages two insertion carrier legs in a form-fitting and/or force-fitting manner. The tank carrier unit can thus be attached to the longitudinal members in just one assembly step.

In einer weiteren Ausgestaltung ist an den gegenüberliegenden Seiten der Einschubträgerschenkeln jeweils eine Zahnreihe ausgebildet, auf welche kongruent, an den beiden Außenseiten des Einlegeelementes ausgeformte Zahnreihen aufgesetzt sind. Nach dem Einschieben des Einlegeelementes auf die Einschubträger wird das Einlegeelement und somit der in der Tankträgereinheit gelagerte Tank durch die Zahnreihen der Einschubträgerschenkel getragen.In a further embodiment, a row of teeth is formed on the opposite sides of the legs of the insert carrier, on which rows of teeth formed congruently on the two outer sides of the insertion element are placed. After the insert element has been pushed onto the insert carrier, the insert element and thus the tank mounted in the tank carrier unit are carried by the rows of teeth of the insert carrier legs.

In einer weiteren Variante ist die Tankträgereinheit als metallverstärktes Trägerband zum vollständigen Umfassen des Tanks ausgebildet, wobei das Einlegeelement außen an einem Verschlusselement zum Arretieren des Trägerbandes an dem Längsträger nach Aufnahme des Tanks angeordnet ist. Auch der Tank kann somit lastfrei eingefügt werden.In a further variant, the tank carrier unit is designed as a metal-reinforced carrier band for completely enclosing the tank, with the insert element being arranged on the outside of a closure element for locking the carrier band on the side member after the tank has been received. The tank can also be inserted load-free.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details result from the following description, in which at least one exemplary embodiment is described in detail-if appropriate with reference to the drawing. Described and/or illustrated features can form the subject of the invention on their own or in any meaningful combination, possibly also independently of the claims, and in particular can also be the subject of one or more separate applications. Same, similar and/or parts with the same function are provided with the same reference numbers.

Es zeigen:

  • 1 eine Prinzipdarstellung des erfindungsgemäßen Batterie- und Tankträgersystems,
  • 2 ein Ausführungsbeispiel einer Befestigungseinheit des Batterie- und Tankträgersystems,
  • 3 ein Ausführungsbeispiel eines Montagekonzepts des Batterie- und Tankträgersystems am Nutzfahrzeug.
Show it:
  • 1 a schematic diagram of the battery and tank carrier system according to the invention,
  • 2 an embodiment of a fastening unit of the battery and tank carrier system,
  • 3 an embodiment of an assembly concept of the battery and tank carrier system on the commercial vehicle.

In 1 ist eine Prinzipdarstellung des erfindungsgemäßen Batterie- und Tankträgersystems dargestellt. Das Batterie- und Tankträgersystem 1 ist an zwei Längsträgern 3, 5 eines nicht weiter dargestellten Tragrahmens eines Nutzfahrzeuges eingehängt, wobei an den Außenseiten der Längsträger 3, 5 jeweils ein Tank 7, vorzugsweise ein Wasserstofftank, mittels zweier Tankträgereinheiten 9, 11 befestigt ist, die über jeweils eine Befestigungseinheit 13 mit jeweils einem der Längsträger 3, 5 verbunden sind. Entkoppelt von den beiden Wasserstofftanks 7 ist eine Hochvoltbatterie 15 innen zwischen den beiden Längsträgern 3, 5 positioniert.In 1 a schematic diagram of the battery and tank carrier system according to the invention is shown. The battery and tank carrier system 1 is suspended from two longitudinal members 3, 5 of a support frame (not shown) of a commercial vehicle, with a tank 7, preferably a hydrogen tank, being attached to the outside of each longitudinal member 3, 5 by means of two tank carrier units 9, 11, which are each connected via a fastening unit 13 to one of the longitudinal beams 3, 5. Decoupled from the two hydrogen tanks 7, a high-voltage battery 15 is positioned on the inside between the two side members 3, 5.

Ein Ausführungsbeispiel einer Befestigungseinheit 13 des Batterie- und Tankträgersystems 1 ist in 2 gezeigt. Die Befestigungseinheit 13 besteht aus einer Batterietragplatte 17, welche eine Lagerbuchse 19 nahe ihrem oberen Ende aufweist. Die Lagerbuchse 19 ist zur Aufnahme einer eine Konsole darstellenden Einschubträgereinheit 21 vorgesehen, welche zwei Einschubträgerschenkel 21a, 21b aufweist, die über ein Lager 21c miteinander verbunden sind. Die Einschubträgereinheit 21 kann dabei aus separaten Einschubträgerschenkeln 21a, 21b und dem Lager 21c bestehen, die miteinander verclipst sind oder aber auch einteilig ausgeführt sein. Eine Seite jedes Einschubträgerschenkels 21a, 21b weist eine senkrecht verlaufende Zahnreihe 21d auf, in welchen ein Einsetzelement 23 einer Tankträgereinheit 9, 11 arretierbar ist. Das Einsetzelement 23 der Tankträgereinheit 9 ist außen beidseitig mit je einer Zahnreihe 23 a, 23b versehen, die kongruent zu den Zahnreihen 21d der Einschubträgerschenkel 21a, 21b ausgebildet sind. Die Tankträgereinheit 9 ist als ein verstärktes Metallband zum Umschließen des Tanks 7 ausgebildet und besitzt eine Schließvorrichtung 27, in welcher das Einsetzelement 23 befestigt ist.An embodiment of a fastening unit 13 of the battery and tank carrier system 1 is in 2 shown. The mounting unit 13 consists of a battery support plate 17 which has a bearing bushing 19 near its upper end. The bearing bushing 19 is provided for receiving an insert carrier unit 21 representing a console, which has two insert carrier legs 21a, 21b which are connected to one another via a bearing 21c. The slide-in carrier unit 21 can consist of separate slide-in carrier legs 21a, 21b and the bearing 21c, which are clipped together or can also be made in one piece. One side of each insert carrier leg 21a, 21b has a vertical row of teeth 21d, in which an insertion element 23 of a tank carrier unit 9, 11 can be locked. The insert element 23 of the tank carrier unit 9 is provided on both sides with a row of teeth 23a, 23b, which are designed congruently with the rows of teeth 21d of the insert carrier legs 21a, 21b. The tank carrier unit 9 is designed as a reinforced metal band for enclosing the tank 7 and has a locking device 27 in which the insert element 23 is fastened.

3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Montagekonzepts des Batterie- und Tankträgersystems 1 an den Längsträgern 3, 5 des Nutzfahrzeugs. Dabei soll im Weiteren die Montage nur eines Befestigungseinheiten 13 am Längsträger 5 betrachtet werden. Der Längsträger 5 weist eine gleichmäßige Perforierung 29 auf, in welche an einer vorgegebenen Stelle außen an dem Längsträger 5 ein als Einrastelement ausgebildetes Fixierelement 31 mittels Schrauben 33 eingebracht wird, auf welches in Richtung der Pfeile P1 und P2 der Einschubträgereinheit 21 aufgeschoben wird. (2a). Die Batterietragplatte 17 wird an der Hochvoltbatterie 15 mittels mehreren Stiften 35 am oberen und unteren Ende vormontiert. Die so vormontierte Hochvoltbatterie 15 wird zwischen den beiden Längsträgern 3, 5 eingeschoben, wobei die Batterietragplatte 17 von der der Einschubträgereinheit 21 abgewandten Seite in das den Längsträger 5 nach unten überragende Lager 21c der Einschubträgereinheit 21 eingeschoben und eingehangen wird (3b und 3c). 3 shows an embodiment of an assembly concept of the battery and tank carrier system 1 on the side members 3, 5 of the commercial vehicle. The mounting of only one fastening unit 13 on the side member 5 is to be considered below. The longitudinal member 5 has a uniform perforation 29, into which a fixing element 31 designed as a latching element is inserted at a predetermined location on the outside of the longitudinal member 5 by means of screws 33, onto which the slide-in carrier unit 21 is pushed in the direction of the arrows P1 and P2. ( 2a) . The battery support plate 17 is preassembled on the high-voltage battery 15 by means of a plurality of pins 35 at the top and bottom. The high-voltage battery 15 preassembled in this way is pushed in between the two side members 3, 5, with the battery support plate 17 being pushed in and suspended from the side facing away from the slide-in support unit 21 in the bearing 21c of the slide-in support unit 21, which protrudes downwards from the side member 5 ( 3b and 3c ).

Zur Befestigung der Hochvoltbatterie 15 und der beidseitig außen an den Längsträgern 3, 5 angebrachten Tanks 7 können mindestens vier der beschriebenen Befestigungseinheiten 13 verwendet werden.At least four of the described fastening units 13 can be used to fasten the high-voltage battery 15 and the tanks 7 attached on both sides to the outside of the side members 3, 5.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • US 10589788 B1 [0002]US10589788B1 [0002]

Claims (8)

Kombiniertes Batterie- und Tankträgersystem für ein Nutzfahrzeug, welches im Bereich eines Tragrahmens des Nutzfahrzeuges angebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass an zwei Längsträgern (3, 5) des Tragrahmens Befestigungseinheiten (13) so ausgebildet sind, dass die Batterie (15) zwischen den Längsträger (3,5) und außen an jedem Längsträger (3, 5) ein Tank (7) eingehängt ist, wobei Batterie (15) und Tank (7) an derselben Befestigungseinheit (13) angebunden sind.Combined battery and tank carrier system for a commercial vehicle, which is connected in the area of a support frame of the commercial vehicle, characterized in that fastening units (13) are formed on two longitudinal supports (3, 5) of the support frame in such a way that the battery (15) is held between the longitudinal supports (3,5) and a tank (7) is hung on the outside of each longitudinal member (3, 5), the battery (15) and tank (7) being connected to the same fastening unit (13). Kombiniertes Batterie- und Tankträgersystems nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Befestigungseinheit (13) eine Batterietragplatte (17) zur Vormontage an der Batterie (15) aufweist, in welche als Einschubträgereinheiten (21) ausgebildete Konsolen über eine Außenseite der Längsträger (3, 5) zur Befestigung des Tankes (7) eingebracht sind.Combined battery and tank carrier system claim 1 , characterized in that each fastening unit (13) has a battery support plate (17) for pre-assembly on the battery (15), into which consoles designed as slide-in support units (21) can be inserted via an outside of the longitudinal supports (3, 5) for fastening the tank (7 ) are introduced. Kombiniertes Batterie- und Tankträgersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterietragplatte (17) eine Lagerbuchse (19) aufweist, auf welche ein an mindestens einer Einschubträgereinheit (21) angeordnetes Lager (21c) aufgesetzt ist, welches über eine Unterkante des Längsträgers (3, 5) zur Befestigung an der Lagerbuchse (19) hinausragt.Combined battery and tank carrier system claim 1 or 2 , characterized in that the battery support plate (17) has a bearing bush (19) on which is placed a bearing (21c) which is arranged on at least one slide-in support unit (21) and which extends over a lower edge of the longitudinal support (3, 5) for attachment to the Bearing bush (19) protrudes. Kombiniertes Batterie- und Tankträgersystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der als Einschubseite dienenden Außenseite der Längsträger (3, 5) ein Fixierelement (31) zur Aufnahme der Einschubträgereinheit (21) vorgesehen ist.Combined battery and tank carrier system claim 1 , 2 or 3 , characterized in that a fixing element (31) for receiving the slide-in carrier unit (21) is provided on the outside of the longitudinal beams (3, 5) serving as the slide-in side. Kombiniertes Batterie- und Tankträgersystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsträger (3, 5) eine gleichmäßige Perforierung (29) aufweisen, in welche das Fixierelement (31) eingesetzt ist.Combined battery and tank support system according to at least one of the preceding claims, characterized in that the longitudinal supports (3, 5) have a uniform perforation (29) into which the fixing element (31) is inserted. Kombiniertes Batterie- und Tankträgersystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Tankträgereinheit (9) ein Einlegeelement (23) aufweist, welches formschlüssig und/oder kraftschlüssig an zwei Einschubträgerschenkeln (21a, 21b) der Einschubträgereinheit (21) angreifen.Combined battery and tank carrier system according to at least one of the preceding claims, characterized in that a tank carrier unit (9) has an insert element (23) which engages two insert carrier legs (21a, 21b) of the insert carrier unit (21) in a form-fitting and/or non-positive manner. Kombiniertes Batterie- und Tankträgersystem nach mindestens einem der vorgegebenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den gegenüberliegenden Seiten der Einschubträgerschenkel (21a, 21b) jeweils senkrecht eine Zahnreihe (23a, 23b) ausgebildet ist, auf welche kongruent, an den beiden Außenseiten des Einlegeelementes (23) ausgeformte Zahnreihen (23a, 23b) aufgesetzt sind.Combined battery and tank carrier system according to at least one of the specified claims, characterized in that a row of teeth (23a, 23b) is formed perpendicularly on the opposite sides of the insertion carrier legs (21a, 21b), on which congruent, on the two outer sides of the insertion element ( 23) formed rows of teeth (23a, 23b) are placed. Kombiniertes Batterie- und Tankträgersystems nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tankträgereinheit (9, 11) als metallverstärktes Trägerband (25) zum vollständigen Umfassen des Tanks (7) ausgebildet ist, wobei das Einlegeelement (23) außen an einer Schließvorrichtung (27) zum Arretieren des Trägerbandes (25) an dem Längsträger (3, 5) nach Aufnahme des Tanks (7) angeordnet ist.Combined battery and tank carrier system according to at least one of the preceding claims, characterized in that the tank carrier unit (9, 11) is designed as a metal-reinforced carrier band (25) for completely enclosing the tank (7), the insert element (23) being on the outside of a locking device (27) for locking the carrier tape (25) on the longitudinal member (3, 5) after receiving the tank (7).
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