WO2023041624A1 - Befestigungsvorrichtung zur befestigung eines stromkontaktschienenpaares - Google Patents

Befestigungsvorrichtung zur befestigung eines stromkontaktschienenpaares Download PDF

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WO2023041624A1
WO2023041624A1 PCT/EP2022/075614 EP2022075614W WO2023041624A1 WO 2023041624 A1 WO2023041624 A1 WO 2023041624A1 EP 2022075614 W EP2022075614 W EP 2022075614W WO 2023041624 A1 WO2023041624 A1 WO 2023041624A1
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vehicle
fastening
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Dirk Drebes
Andrej Egorov
Murat KOÇAN
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Daimler Truck AG
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    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]

Definitions

  • Fastening device for fastening a pair of current contact rails
  • the subject matter of the invention is the connection of power contact rail carriers which are mounted on the vehicle roof in electric vehicles for charging the batteries.
  • a connection system is known from WO 2013 000 446 A1, which consists of a module carrier, a main carrier that intersects with the module carrier, a cross connection that connects the module carrier with the main carrier, a corner connector that connects the main carrier with the support, and a module carrier consists.
  • a construction for connecting a carrier system is used, in which the application of the carrier profiles used on steel structures due to their geometric shapes high investment costs and additional manufacturing costs due to the high number of parts used.
  • improvements are being made to the connection systems of the power contact rail supports for electric buses. For this reason, new structures are needed that will eliminate the above disadvantages and improve the existing systems.
  • CH 715677 A1 discloses a connecting device according to the preamble of claim 1, in which a pair of current contact rails is attached to a frame which, in one embodiment, is fixed on the roof side to a transverse rail attached in front of an air conditioning system. In a second embodiment, the frame is fixed on the roof side by four supports mounted to the side of the air conditioning system.
  • an object of the invention is to provide a generic fastening device for a pair of current contact rails, in which a fixed and space-saving installation above a device such as a battery or an air conditioner is made possible.
  • a further object of the invention is to evenly absorb the compressive forces on the pair of current contact rails during the charging process with the said connection and to transfer them to the roof structure.
  • the longitudinal beams are intended to transfer the compressive forces to two tool carriers during the loading process, thus reducing stress and avoiding the need for the use of additional support parts.
  • a further object of the invention is to increase the resistance to possible secondary forces during the driving and loading process.
  • a fastening device for fastening a pair of power contact rails to a roof lining of an electrically operated vehicle with at least one device mounted on the roof of the electric vehicle, comprising a holding structure bridging the device, the two power contact rails being parallel to one another in the longitudinal direction of the vehicle at two points above of the device are mounted on charging rail supports, the respective first ends of which are connected to roof supports which are mounted on a roof lining and the respective second ends of which are fastened to a cross member, which is mounted at both ends on the edge of the roof lining.
  • This design enables the conductor rails to be arranged in a space-saving and at the same time rigid manner above a device such as a battery group or an air conditioning system or other bulky components mounted on the vehicle roof.
  • the cross member is attached at both ends to a device carrier carrying the device and is supported on the edge of the roof lining. This achieves a very stable fixation in relation to lateral forces.
  • the roof paneling comprises a lateral roof paneling over side windows, a front roof paneling, a front upper roof paneling and a rear upper roof paneling, with the cross member being arranged in a form-matched manner between the front upper roof paneling and the rear upper roof paneling above the device.
  • a connector for connecting the loading rail supports to the cross member is provided in each case. This enables a fixed connection between the loading rail carrier and the cross member.
  • a first and a second cross member holder are formed on both ends of the cross member for fixing to an equipment carrier, which is preferably a battery carrier.
  • an equipment carrier which is preferably a battery carrier.
  • the first cross member holder is screwed to the cross member and the second cross member holder is welded to the cross member. This means that manufacturing tolerances can be compensated for without the entire construction being distorted during assembly.
  • the cross member has a coating in order to electrically insulate the area in which the device is located. This prevents the risk of short circuits during operation.
  • the two charging rail carriers are each fastened to a cross member provided in front of and behind the device via supports provided at both ends, bridging the device, which extend over the entire width of the electric vehicle and can be fixed at both ends to heavy-duty rails provided in the lateral edge area of the roof are.
  • This design enables the fastening device to be installed in front of and behind the device, so that there are no struts between the roof and the fastening device on the side of the device.
  • the fastening device comprises at least one connection bracket which can be fastened directly to the vehicle roof and/or to all welded and/or otherwise mounted structures located on the vehicle roof.
  • the fastening device comprises at least one cross member for absorbing secondary forces during the driving and loading process.
  • the fastening device comprises at least one longitudinal support which transfers the forces generated during the charging process to the two device supports.
  • the fastening device comprises at least one charging rail support, which is designed to produce a charging connection above the device and can be fastened to the vehicle roof.
  • the fastening device includes holders with surfaces for connecting the current contact rails.
  • the fastening device comprises at least one connection bracket which can be fastened directly to the charging rail support on the vehicle roof or to all welded and/or otherwise mounted structures located on the vehicle roof.
  • the fastening device is device designed for mounting above a battery.
  • the fastening device is designed for installation above an air conditioning system.
  • FIG. 1 shows a perspective representation of a roof section of an electric bus according to a first embodiment of the invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view A-A of Figure 1;
  • FIG. 3 a perspective view of a cross member
  • FIG. 4 a perspective representation of a roof section of an electric bus according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 5 the embodiment of FIG. 4 in a side view
  • FIG. 6 the embodiment of FIG. 4 without current contact rail arrangement
  • FIG. 7 a perspective representation of a roof section of an electric bus according to a third embodiment of the invention.
  • FIG. 1 The direction of travel of the vehicle 1 is marked in FIG.
  • This figure shows the following parts located on the roof of an electric vehicle designed as a bus: side roof panel 3 over side windows 2 to cover a battery 13 or other equipment such as an air conditioning system, front roof panel 4, roof panel 5, front upper roof panel 7, rear roof lining 8.
  • a power contact rail support 10 serves to support a pair of power contact rails 6 mounted on the vehicle roof for charging the batteries 13.
  • the power contact rail support 10 is arranged partially or completely over the area of the batteries 13 and is connected to a cross member 9 arranged behind the battery 13.
  • FIG. 2 shows the embodiment of FIG. 1 in the cross section labeled A in FIG. carrier 10 are mounted.
  • the connection to holders 17 on the current contact rail carrier 10 is made here by means of bolts 18.
  • the cross member 9 is mounted on two battery holders 14 with a first and a second cross member holder 11,12.
  • the second support holder 12 is attached to the cross member 9 in the illustrated embodiment by welding to reduce costs, while the first cross member holder 11 is attached to the other side with bolts 18 in order to compensate for production-related measurement deviations.
  • Said structure is mounted on the batteries 13.
  • Figure 3 shows a perspective view of the cross member 9 and the lower parts of two connector plates 16 for connection to the two power contact rail supports 6 of the power contact rail support 10.
  • the power contact rail supports 6 are releasably attached to the cross member 9 by means of screws or bolts 18.
  • a first cross member holder 11 and a second cross member holder 12 for attachment to an equipment carrier 14, which is preferably a battery carrier, are attached to the cross member 9.
  • the housing of the cross member 9 is formed to conform to the shape of the adjacent headliner 7, 8 to allow a smooth transition between these components.
  • the cross member 9 has a coating 15 applied to electrically insulate the area in which the batteries 13 are located.
  • the carriers illustrated here can be produced in different sizes and shapes depending on the geometry of the vehicle roof and battery carrier 14 . Instead of connections with the screws/bolts 18, other types of connections known in the art can be used.
  • FIG. 4 shows a second embodiment of the invention, in which an air conditioning system 21 mounted on the vehicle roof 20, a charging rail carrier 22 mounted above the air conditioning system 21 and power contact rails 6 are shown.
  • the loading rail support 22 is mounted on a device support 23 .
  • the direction of travel F of the vehicle is marked in the drawing.
  • the device carrier 23 is mounted on a heavy-duty rail 24 .
  • FIG 5 is in the side view of the area described in Figure 4, the geometric and mounted states of the air conditioner 21, the power contact rails 6, the loading rail support 22, the device support 23 and the heavy-duty rail 24 are shown graphically.
  • the loading rail support 22 is mounted on device supports 23 located in front of and behind the air conditioning system 21 . Since the compressive forces on power contact rails 6 during the charging process affect both the front and rear equipment carriers 23 are transmitted, the bending moments on the loading rail support 22 can thereby be minimized and thus savings in weight and material can be achieved.
  • the charging rail support 22 consists of brackets 25 for a charging rail connection, crossbars 26, device supports 23, longitudinal supports 27 and connection brackets 28.
  • the brackets for charging rail connection include surfaces for connecting the charging rail (4) and the connection openings.
  • the longitudinal beams 27 transfer the forces generated during loading to the two tool carriers 23 and thus reduce the stress, thereby eliminating the need for the use of additional support parts.
  • the cross members 26 make it possible to absorb the secondary forces that may arise during the driving and loading process.
  • the charging rail carrier 22, which in the previously illustrated embodiment is shown as being attached to the equipment carrier 23, can be mounted directly on the vehicle roof 20 and/or on all of the vehicle roof 20 by connection brackets 28 welded or otherwise assembled structures.
  • the geometry of these structures can be changed depending on their location and shape. It can be formed from materials of different cross-sections instead of a square tube, or made by cutting and bending any plate-like materials. Cast and/or plastic products can also be used. The geometry can be designed according to these manufacturing forms.
  • the position and shape of the loading rail support 22 can be adjusted according to the position and size of the air conditioner 21.
  • the charging rail support 22 is designed to produce a charging connection above an air conditioning system 21, it can also be used above a battery 13 shown in FIGS. 1 to 3 or other components on the vehicle roof 20 for the same purpose.

Abstract

Eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung eines Stromkontaktschienenpaares (6) an einer Dachverkleidung (5) eines elektrisch betriebenen Fahrzeuges mit mindestens einem auf dem Dach des Elektrofahrzeugs angebrachtem Gerät, umfasst eine das Gerät überbrückende Haltekonstruktion, wobei die beiden Stromkontaktschienen (6) parallel zueinander in Längsrichtung des Fahrzeugs an zwei oberhalb des Gerätes angeordneten Ladeschienenträgern montiert sind, wobei deren jeweils erste Enden mit Dachstützen verbunden sind, welche an einer Dachverkleidung (3, 4, 7, 8) montiert sind und deren jeweils zweite Enden an einem Querträger (9) befestigt sind, der beidendig am Rand der Dachverkleidung (3, 4, 7, 8,) montiert ist. Dies ermöglicht eine feste und platzsparende Montage des Stromkontaktschienenpaares (6) oberhalb eines Gerätes wie einer Batterie oder einer Klimaanlage.

Description

Befestigungsvorrichtung zur Befestigung eines Stromkontaktschienenpaares
Gegenstand der Erfindung ist die Verbindung von Stromkontaktschienenträgern, die bei Elektrofahrzeugen für das Laden der Batterien auf dem Fahrzeugdach angebracht werden.
Heute werden die Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen durch die Elektromotoren ersetzt. Die benötigte Bewegungsenergie für Elektrofahrzeuge wird in Batterien gespeichert und verwendet. Die Ladeschienen, die die Aufladung der Batterien während des Anhaltens an den Haltestellen ermöglichen und dadurch die Reichweite des Fahrzeugs erhöhen, können als Zusatzausstattung bestellt werden.
Im Stand der Technik wird bei Elektrobussen generell eine Vielzahl von Geräten wie Batterien, elektrischen Anlagen zum Betrieb von Elektrobussen, Klimaanlagen und -teilen auf dem Fahrzeugdach installiert. Gegenwärtig sind Ausführungen verbreitet, bei denen Elektrobusse an einer Haltestelle oder einem Haltepunkt mit elektrischen Ladekontaktvorrichtungen auf dem Fahrzeugdach von oben aufgeladen werden. Dazu sind die Stromkontaktschienenträgerstrukturen so ausgebildet, dass sie auf dem Fahrzeugdach befestigt sind. Die so verwendeten Träger beeinträchtigen aber die Platzierung von Geräten wie Batterien oder Klimaanlagen, die aus Platzgründen ebenfalls bevorzugt auf dem Fahrzeugdach platziert werden. Daher werden die Ladekontaktvorrichtungen bisher üblicherweise vor derartigen Geräten platziert, was den für die Geräte verfügbaren Platz beschränkt, so dass insbesondere die Anzahl der montierbaren Batterien begrenzt.
Aus der WO 2013 000 446 A1 ist ein Verbindungssystem bekannt, das aus einem Modulträger, einem sich mit dem Modulträger kreuzenden Hauptträger, einer Querverbindung, die den Modulträger mit dem Hauptträger verbindet, einem Eckverbinder, der den Hauptträger mit der Stütze verbindet, und einem Modulträger besteht. Dabei wird eine Konstruktion zum Anschluss eines Trägersystems verwendet, bei der die Anwendung der verwendeten Trägerprofile auf Stahlkonstruktionen aufgrund ihrer geometrischen Formen hohe Investitionskosten und zusätzliche Herstellungskosten aufgrund der hohen Anzahl verwendeter Teile verursacht. Demzufolge werden für Elektrobusse Verbesserungen an den Verbindungssystemen der Stromkontaktschienenträger vorgenommen. Aus diesem Grund werden neue Strukturen benötigt, die die oben genannten Nachteile beseitigen und die bestehenden Systeme verbessern.
Aus der CH 715677 A1 ist eine Verbindungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt, bei der ein Stromkontaktschienenpaar an einem Rahmen angebracht ist, der in einer Ausbildung an einer vor einer Klimaanlage angebrachten Querschiene dachseitig fixiert ist. In einer zweiten Ausbildung ist der Rahmen durch vier seitlich der Klimaanlage montierte Stützten dachseitig fixiert.
Ausgehend vom Stand der Technik ist eine Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Befestigungsvorrichtung für ein Stromkontaktschienenpaar bereitzustellen, bei dem eine feste und platzsparende Montage oberhalb eines Gerätes wie einer Batterie oder einer Klimaanlage ermöglicht wird.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, die Druckkräfte auf dem Stromkontaktschienenpaar während des Ladevorgangs mit der genannten Verbindung gleichmäßig aufzunehmen und in die Dachkonstruktion einzuleiten. Insbesondere sollen die Längsträger die Druckkräfte während des Ladevorgangs auf zwei Geräteträger übertragen und somit die Spannungen reduzieren und die Notwendigkeit für die Verwendung zusätzlicher Stützteile vermeiden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Widerstandsfähigkeit gegenüber möglichen Nebenkräften während des Fahr- und Ladevorgangs zu erhöhen.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen von Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung eines Stromkontaktschienenpaares an einer Dachverkleidung eines elektrisch betriebenen Fahrzeuges mit mindestens einem auf dem Dach des Elektrofahrzeugs angebrachtem Gerät, umfassend eine das Gerät überbrückende Haltekonstruktion, wobei die beiden Stromkontaktschienen parallel zueinander in Längsrichtung des Fahrzeugs an zwei oberhalb des Gerätes angeordneten Ladeschienenträgern montiert sind, wobei deren jeweils erste Enden mit Dachstützen verbunden sind, welche an einer Dachverkleidung montiert sind und deren jeweils zweite Enden an einem Querträger befestigt sind, der beidendig am Rand der Dachverkleidung montiert ist.
Diese Ausbildung ermöglicht eine platzsparende und zugleich steife Anordndung der Stromschienen oberhalb eines Gerätes wie einer Batteriegruppe oder einer Klimaanlage oder sonstiger auf dem Fahrzeugdach montierter, voluminöser Bauteile.
Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist der Querträger beidendig an einem das Gerät tragenden Geräteträger angebracht und stützt sich am Rand der Dachverkleidung ab. Hierdurch wird eine in Bezug auf Querkräfte sehr stabile Fixierung erreicht.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Dachverkleidung eine seitliche Dachverkleidung über Seitenfenstern, eine vordere Dachverkleidung, eine vordere obere Dachverkleidung und eine hintere obere Dachverkleidung, wobei der Querträger formangepasst zwischen der vorderen oberen Dachverkleidung und der hinteren oberen Dachverkleidung oberhalb des Gerätes angeordnet ist. Dadurch wird erreicht, dass der Querträger als separates Bauteil zwischen Dachverkleidungselementen platzierbar ist und lastbedingte Verformungen des Querträgers keine Auswirkungen auf die Dachverkleidung hat.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist jeweils ein Verbinder zur Verbindung der Ladeschienenträger mit dem Querträger vorgesehen. Dies ermöglicht eine feste Verbindung zwischen Ladeschienenträger und Querträger.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist beidendig am Querträger jeweils ein erster und ein zweiter Querträgerhalter zur Fixierung an einem Geräteträger ausgebildet, bei dem es sich vorzugsweise um einen Batterieträger handelt. Durch das Vorsehen eigener vertikaler Querträgerhalter ist eine Montage des Querträgers vereinfacht.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der erste Querträgerhalter am Querträger verschraubt und der zweite Querträgerhalter am Querträger verschweißt. Dadurch lassen sich Fertigungstolleranzen ausgleichen, ohne dass die Gesamtkonstruktion bei der Montage verspannt werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Querträger eine Beschichtung auf, um den Bereich, in dem sich das Gerät befindet, elektrisch zu isolieren. Dies verhindert im Betrieb die Gefahr von Kurzschlüssen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die beiden Ladeschienenträger über beidendig vorgesehene Stützen unter Überbrückung des Gerätes jeweils an einem vor und hinter dem Gerät vorgesehenen Querträger befestigt, die sich über die gesamte Breite des Elektrofahrzeugs erstrecken und beidendig an im seitlichen Randbereich des Daches vorgesehenen Schwerlastschienen fixierbar sind. Diese Ausbildung ermöglicht eine Montage der Befestigungsvorrichtung vor und hinter dem Gerät, so dass seitlich des Gerätes keine Streben zwischen dem Dach und der Befestigungsvorrichtung vorhanden sind.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Befestigungsvorrichtung mindestens eine Anschlusshalterung, die direkt auf dem Fahrzeugdach und/oder an allen auf dem Fahrzeugdach befindlichen geschweißten und/oder anders montierten Strukturen befestigbar ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Befestigungsvorrichtung mindestens einen Querträger zur Aufnahme von Nebenkräften während des Fahr- und Ladevorgangs.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Befestigungsvorrichtung mindestens einen Längsträger, der während des Ladevorgangs entstehende Kräfte auf die beiden Geräteträger überträgt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Befestigungsvorrichtung mindestens einen Ladeschienenträger, der zur Herstellung eines Ladeanschlusses oberhalb des Gerätes konzipiert ist und auf dem Fahrzeugdach befestigbar ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Befestigungsvorrichtung Halterungen mit Flächen zum Anschluss der Stromkontaktschienen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Befestigungsvorrichtung mindestens eine Anschlusshalterung, die direkt am Ladeschienenträger auf dem Fahrzeugdach oder an allen auf dem Fahrzeugdach befindlichen geschweißten und/oder anders montierten Strukturen befestigbar ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die die Befestigungsvorrich- tung zur Montage oberhalb einer Batterie ausgebildet.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die die Befestigungsvorrichtung zur Montage oberhalb einer Klimaanlage ausgebildet.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezug auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Darstellung eines Dachabschnitts eines Elektrobusses gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Figur 2: eine Ansicht im Querschnitt A-A von Figur 1 ;
Figur 3: eine perspektivische Darstellung eines Querträgers;
Figur 4: eine perspektivische Darstellung eines Dachabschnitts eines Elektrobusses gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Figur 5: die Ausführung von Figur 4 in einer Seitenansicht;
Figur 6: die Ausführung von Figur 4 ohne Stromkontaktschienenanordnung;
Figur 7: eine perspektivische Darstellung eines Dachabschnitts eines Elektrobusses gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
Die Fahrtrichtung des Fahrzeugs 1 ist in Figur 1 gekennzeichnet. In dieser Abbildung werden die auf dem Dach eines als Bus ausgebildeten Elektrofahrzeugs befindlichen folgende Teile dargestellt: seitliche Dachverkleidung 3 über Seitenfenstern 2 zur Abdeckung einer Batterie 13 bzw. anderer Geräte wie einer Klimaanlage, vordere Dachverkleidung 4, Dachverkleidung 5, vordere obere Dachverkleidung 7, hintere Dachverkleidung 8.
Ein Stromkontaktschienenträger 10 dient zum Stützen eines zum Laden der Batterien 13 auf dem Fahrzeugdach montierten Paares an Stromkontaktschienen 6. Der Stromkontaktschienenträger 10 ist teilweise oder vollständig über dem Bereich der Batterien 13 angeordnet und mit einem hinter der Batterie 13 angeordneten Querträger 9 verbunden.
Figur 2 zeigt die Ausbildung von Figur 1 in dem in Figur mit A bezeichneten Querschnitt, wobei zu sehen ist, dass die Stromkontaktschienen 6 auf einem Stromkontaktschienen- träger 10 montiert sind. Hier erfolgt die Verbindung zu Haltern 17 am Stromkontaktschienenträger 10 mittels Bolzen 18. Der Querträger 9 wird mit einem ersten und einem zweiten Querträgerhalter 11 ,12 auf zwei Batterieträgern 14 montiert. Ferner ist der zweite Trägerhalter 12 am Querträger 9 in der dargestellten Ausführungsform zur Kostenreduzierung durch Schweißen befestigt, während der erste Querträgerhalter 11 auf der anderen Seite mit Bolzen 18 befestigt ist, um fertigungsbedingte Messabweichungen auszugleichen. Die genannte Struktur wird auf den Batterien 13 angebracht.
In Figur 3 zeigt perspektivisch den Querträger 9 sowie Unterteile zweier Verbinderplatten 16 zur Verbindung mit den beiden Stromkontaktschienenträgern 6 des Stromkontaktschienenträgers 10. Wie in Figur 2 dargestellt, sind die Stromkontaktschienenträger 6 mittels Schrauben oder Bolzen 18 am Querträger 9 lösbar befestigt. Am Querträger 9 ist ein erster Querträgerhalter 11 und einen zweiten Querträgerhalter 12 zur Befestigung an einem Geräteträger 14, der vorzugsweise ein Batterieträger ist, angebracht. Das Gehäuse des Querträgers 9 ist entsprechend der Form der angrenzenden Dachverkleidung 7, 8 gebildet um einen glatten Übergang zwischen diesen Bauteilen zu ermöglichen. Der Querträger 9 weist eine Beschichtung 15 angebracht, um den Bereich, in dem sich die Batterien 13 befinden, elektrisch zu isolieren.
Die hier bildlich dargestellten Träger können je nach Geometrie des Fahrzeugdachs und Batterieträgers 14 in unterschiedlichen Größen und Formen hergestellt werden. Anstelle von Verbindungen mit den Schrauben/Bolzen 18 können andere im Stand der Technik bekannte Verbindungsarten angewandt werden.
In Figur 4 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der sind auf dem Fahrzeugdach 20 eine montierte Klimaanlage 21 , ein oberhalb der Klimaanlage 21 montierter Ladeschienenträger 22 und Stromkontaktschienen 6 dargestellt. Der Ladeschienenträger 22 ist auf einem Geräteträger 23 montiert. Die Fahrtrichtung F des Fahrzeugs ist in der Zeichnung gekennzeichnet. Der Geräteträger 23 ist auf einer Schwerlastschiene 24 montiert.
In Figur 5 ist in der Seitenansicht des in Figur 4 beschriebenen Bereichs sind die geometrischen und montierten Zustände der Klimaanlage 21 , der Stromkontaktschienen 6, des Ladeschienenträgers 22, des Geräteträgers 23 und der Schwerlastschiene 24 bildlich dargestellt. Der Ladeschienenträger 22 wird auf vor und hinter der Klimaanlage 21 befindlichen Geräteträgern 23 montiert. Da die Druckkräfte auf Stromkontaktschienen 6 während des Ladevorgangs sowohl auf die vorderen als auch hinteren Geräteträger 23 übertragen werden, können dadurch die Biegemomente auf dem Ladeschienenträger 22 minimiert und somit Gewichts- und Materialeinsparungen erzielt werden.
In Figur 6 sind die Unterteile des Ladeschienenträgers 22 dargestellt. Der Ladeschienenträger 22 besteht aus Halterungen 25 für einen Ladeschienenanschluss, Querträgern 26, den Geräteträgern 23, Längsträgern 27 und Anschlusshalterungen 28. Die Halterungen für Ladeschienenanschluss beinhalten Flächen zum Anschluss der Ladeschiene (4) und die Anschlussöffnungen. Die Längsträger 27 übertragen die während des Ladevorgangs entstehenden Kräfte auf die beiden Geräteträger 23 und reduzieren somit die Spannung, sodass die Notwendigkeit für die Verwendung zusätzlicher Stützteile beseitigt wird. Die Querträger 26 ermöglichen es, die während des Fahr- und Ladevorgangs möglicherweise entstehenden Nebenkräfte aufzunehmen.
Wie in Figur 7 zu einer dritten Ausbildung der Erfindung gezeigt, kann der Ladeschienenträger 22, der in der vorher dargestellten Ausbildung als auf dem Geräteträger 23 befestigt dargestellt ist, durch Anschlusshalterungen 28 direkt auf dem Fahrzeugdach 20 und/oder an allen auf dem Fahrzeugdach 20 befindlichen geschweißten oder anders montierten Strukturen befestigt werden. Die Geometrie dieser Strukturen kann je nach Lage und Form verändert werden. Es kann statt aus einem Vierkantrohr aus Materialien unterschiedlichen Querschnitts geformt werden oder durch Schneiden und Biegen beliebiger plattenförmiger Materialien hergestellt werden. Es können auch Guss- und/oder Kunststoffprodukte zur Anwendung gelangen. Die Geometrie kann gemäß diesen Herstellungsformen gestaltet werden.
Die Lage und Form des Ladeschienenträgers 22 kann nach der Lage und Größe der Klimaanlage 21 angepasst werden.
Obwohl der Ladeschienenträger 22 zur Herstellung eines Ladeanschlusses oberhalb einer Klimaanlage 21 konzipiert ist, kann er für denselben Zweck auch oberhalb einer in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Batterie 13 oder anderen Komponenten auf dem Fahrzeugdach 20 verwendet werden.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.
Bezugszeichenliste
1 Fahrtrichtung des Fahrzeugs
2 Seitenfenster
3 seitliche Dachverkleidung
4 vordere Dachverkleidung
5 Dachverkleidung
6 Stromkontaktschiene
7 vordere obere Dachverkleidung
8 hintere obere Dachverkleidung
9 Querträger
10 Stromkontaktschienenträger
11 Querträgerhalter
12 Querträgerhalter
13 Batterie
14 Batterieträger
15 Verkleidung
16 Verbinder für Stromkontaktschienenträger
17 Halter
18 Bolzen
20 Fahrzeugdach
21 Klimaanlage
22 Ladeschienenträger
23 Geräteträger
24 Schwerlastschiene
25 Halterungen für Ladeschienenanschluss
26 Querträger
27 Längsträger
28 Anschlusshalterungen

Claims

Patentansprüche
1. Befestigungsvorrichtung zur Befestigung eines Stromkontaktschienenpaares (6) an einer Dachverkleidung eines elektrisch betriebenen Fahrzeuges mit mindestens einem auf dem Dach des Elektrofahrzeugs angebrachtem Gerät (13, 21), umfassend eine das Gerät (13) überbrückende Haltekonstruktion, wobei die beiden Stromkontaktschienen (6) parallel zueinander in Längsrichtung des Fahrzeugs an zwei oberhalb des Gerätes (13, 21) angeordneten Ladeschienenträgern (10) montiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass deren jeweils erste Enden mit Dachstützen verbunden sind, welche an einer Dachverkleidung (3, 4, 7, 8, 20) montiert sind und deren jeweils zweite Enden an einem Querträger (9,23) befestigt sind, der beidendig am Rand der Dachverkleidung (3, 4, 7, 8, 20) montiert ist.
2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger (9) beidendig an einem das Gerät (13, 21) tragenden Geräteträger (14) angebracht ist und sich am Rand der Dachverkleidung (3, 4, 7, 8) abstützt.
3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachverkleidung eine seitliche Dachverkleidung (3) über Seitenfenstern (2), eine vordere Dachverkleidung (4), eine vordere obere Dachverkleidung (7) und eine hintere obere Dachverkleidung (8) umfasst, wobei der Querträger (9) formangepasst zwischen der vorderen oberen Dachverkleidung (7) und der hinteren oberen Dachverkleidung (8) oberhalb des Gerätes (13, 21) angeordnet ist.
4. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Verbinder (16) zur Verbindung der Ladeschienenträger (10) mit dem Querträger (9) vorgesehen ist.
5. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass beidendig am Querträger (9) jeweils ein erster und ein zweiter Querträgerhalter (11 ,12) zur Fixierung an einem Geräteträger (14) ausgebildet ist.
6. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Querträgerhalter (11) am Querträger (9) verschraubt und der zweite Querträgerhalter (12) am Querträger (9) verschweißt ist.
7. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger (9) eine Beschichtung (15) aufweist, um den Bereich, in dem sich das Gerät (13, 21) befindet, elektrisch zu isolieren.
8. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ladeschienenträger (10) über beidendig vorgesehene Stützen unter Überbrückung des Gerätes (13, 21) jeweils an einem vor und hinter dem Gerät (13, 21) vorgesehenen Querträger (9, 26) befestigt sind, die sich über die gesamte Breite des Elektrofahrzeugs erstrecken und beidendig an im seitlichen Randbereich des Daches vorgesehenen Schwerlastschienen (24) fixierbar sind.
9. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens eine Anschlusshalterung (25) umfasst, die direkt auf dem Fahrzeugdach (20) und/oder an allen auf dem Fahrzeugdach (20) befindlichen geschweißten und/oder anders montierten Strukturen befestigbar ist.
10. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens einen Querträger (26) umfasst zur Aufnahme von Nebenkräften während des Fahr- und Ladevorgangs.
11. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens einen Längsträger (27) umfasst, der während des Ladevorgangs entstehende Kräfte auf die beiden Geräteträger (26) überträgt.
12. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens einen Ladeschienenträger (22) umfasst, der zur Herstellung eines Ladeanschlusses oberhalb des Gerätes (13, 21) konzipiert ist und auf dem Fahrzeugdach (20) befestigbar ist.
13. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass diese Halterungen (28) mit Flächen zum Anschluss der Stromkontaktschienen (6) umfasst.
14. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens eine Anschlusshalterung (28) umfasst, die direkt am Ladeschienenträger (22) auf dem Fahrzeugdach (20) oder an allen auf dem Fahrzeugdach (20) befindlichen geschweißten und/oder anders montierten Strukturen befestigbar ist.
15. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses zur Montage oberhalb einer Batterie (13) ausgebildet ist.
16. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass dieses zur Montage oberhalb einer Klimaanlage (21) ausgebildet ist.
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