WO2024160619A1 - Carrier frame for a fuel store in a motor vehicle - Google Patents

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WO2024160619A1
WO2024160619A1 PCT/EP2024/051651 EP2024051651W WO2024160619A1 WO 2024160619 A1 WO2024160619 A1 WO 2024160619A1 EP 2024051651 W EP2024051651 W EP 2024051651W WO 2024160619 A1 WO2024160619 A1 WO 2024160619A1
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WO
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support
support frame
frame
motor vehicle
strut
Prior art date
Application number
PCT/EP2024/051651
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German (de)
French (fr)
Inventor
Marco DI SARNO
Jörg Heemann
Oleg Friesen
Günter Reddehase
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K15/063—Arrangement of tanks
    • B60K15/067—Mounting of tanks
    • B60K15/07—Mounting of tanks of gas tanks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K2015/03118—Multiple tanks, i.e. two or more separate tanks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K2015/03309—Tanks specially adapted for particular fuels
    • B60K2015/03315—Tanks specially adapted for particular fuels for hydrogen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K15/063—Arrangement of tanks
    • B60K2015/0638—Arrangement of tanks the fuel tank is arranged in the rear of the vehicle

Definitions

  • the invention relates to a support frame for supporting at least one fuel reservoir of a motor vehicle, in particular a truck.
  • the invention also relates to a motor vehicle with such a support frame.
  • a support frame for supporting several hydrogen storage units of a truck arranged one above the other is known, see for example Fig. 21 there.
  • several storage cylinders are arranged one above the other in the support frame.
  • the support frame is placed on the ladder frame of the truck and is located behind the driver's cab in the direction of travel.
  • the object of the invention is to improve the state of the art, in particular to relieve the load on the carrier frame and the base frame of the motor vehicle.
  • a support frame is proposed for supporting at least one fuel storage unit of a motor vehicle, in particular a truck.
  • the fuel storage unit is in particular a hydrogen storage unit. This means that fuel can be provided for a fuel cell drive of the motor vehicle.
  • the fuel storage unit is in particular cylindrical.
  • the fuel storage unit is in particular designed as a high-pressure storage unit.
  • the support frame serves in particular to support several fuel storage units arranged one above the other in the installation position of the frame. In this way, a space-saving arrangement of the fuel storage units on the support frame behind a driver's cab of the motor vehicle is possible.
  • Several of the fuel storage units can be designed identically.
  • the support frame in particular has frame struts for forming the support frame and for fastening the fuel storage unit.
  • the frame struts in particular form a box-shaped support frame within which the fuel storage unit(s) can be arranged. This increases the stability of the support frame.
  • the carrier frame has lower fastening points which are designed to attach the carrier frame to a base frame of the motor vehicle.
  • the attachment of the carrier frame to the base frame can be done directly or indirectly.
  • elastic buffer elements such as rubber bearings are provided between the base frame and the carrier frame.
  • These lower fastening points are arranged below a center of gravity of the carrier frame when the carrier frame is installed.
  • the carrier frame can thus be easily placed on the base frame for attachment to the vehicle and firmly coupled to the base frame via these lower fastening points.
  • the base frame is in particular the frame of the vehicle to which at least one superstructure is attached or to which the superstructures of the vehicle are attached, such as a driver's cab, a flatbed, a box body, etc.
  • the base frame is therefore in particular the basic ladder frame of the vehicle or a superstructure frame which can be placed on the ladder frame of the vehicle.
  • the lower fastening points in particular support the static forces and/or the vertical forces of the support frame on the base frame.
  • the center of gravity of the support frame is in particular the center of gravity of the fully equipped, i.e. ready-to-use, support frame.
  • the support frame is equipped with at least one fuel storage unit.
  • the fuel storage unit is in particular filled.
  • the support frame is also designed to support at least one cooling fan and/or a fuel cell module and/or a heat exchanger and/or an air compressor in addition to the at least one fuel storage unit. In this way, the support frame can easily form a compact fuel cell drive for the vehicle or at least essential components of such a drive can be accommodated in the support frame.
  • the support frame can therefore be designed to be equipped with these and possibly other components.
  • the proposed support frame is designed to have at least one upper fastening point.
  • This upper fastening point is located above the center of gravity of the support frame when the support frame is installed.
  • the support frame also has a support strut that is coupled to this upper fastening point and is designed to support dynamic forces of the support frame on a force introduction point of the motor vehicle.
  • the support strut thus diverts dynamic forces of the support frame onto the rest of the motor vehicle at points other than the lower fastening points.
  • the force introduction point is preferably located outside the support frame, in particular outside of an installation space enclosed by the support frame. The force introduction point is therefore not part of the support frame.
  • This support strut and its coupling at the upper attachment point allows the dynamic forces caused by the mass of the support frame and the components it supports (fuel tank, etc.) to be easily absorbed.
  • the lower attachment points of the support frame are thus relieved, which means that during operation of the
  • the proposed design also reduces or completely eliminates the rolling and pitching of the support frame. This leads to a reduced load on lines that lead to and from the support frame and the fuel storage tank, such as electrical lines or fuel lines.
  • the support frame can be provided with several of the proposed support struts, each of which is designed to be coupled to such an upper fastening point of the support frame and such a force introduction point of the motor vehicle. Accordingly, the support frame can have several of the support struts in order to transmit dynamic forces of the support frame in mutually different directions in the force introduction points of the motor vehicle assigned to the support struts when the support frame is installed.
  • the support frame has at least or exactly two such support struts that support dynamic forces of the support frame in different directions. This can significantly improve the load distribution in the support frame and/or in the motor vehicle. At least two of the support struts can be arranged in the installed position of the support frame so that their lines of action form an intersection point that lies above the center of gravity. This further improves the stability of the frame in the vehicle under dynamic loads. This can also reduce the twisting of the support frame under dynamic loads.
  • the support strut is preferably arranged and designed in such a way that it only transfers dynamic forces from the support frame to the force introduction point. It then does not support any static loads, such as in particular the weight of the (equipped) frame, because static loads of the support frame are then transferred from the lower attachment points to the base frame. This enables a more even load distribution in the vehicle.
  • the support strut is articulated to the upper attachment points and/or the force introduction point, so that only dynamic forces of the support frame that run in the direction of the support strut are transferred to the force introduction point.
  • the coupling between the support strut and the upper fastening point or the force introduction point is carried out in particular by a respective coupling element of the support strut.
  • the coupling element is arranged in particular at the end of the support strut.
  • the coupling element can be formed by a fastening eyelet of the support strut.
  • the coupling element is in particular designed to be articulated, in particular pivotable, so that a correspondingly articulated/pivotable coupling is produced between the support strut and the respective coupling point (upper fastening point, force introduction point). This can be achieved by using a hinge or a ball joint as a coupling element.
  • the support strut has at least one elastic bearing for elastically coupling the support strut with the upper fastening point and/or with the force introduction point.
  • the elastic bearing also has a damping effect.
  • the elastic bearing is a rubber bearing, such as a silent bush.
  • the coupling element of the support strut is designed as an elastic bearing.
  • the force introduction point of the motor vehicle is provided in particular on a body of the motor vehicle that is attached to the base frame. This means that the dynamic forces caused by the support frame during operation of the motor vehicle are introduced more evenly into the base frame.
  • This body is in particular a driver's cab or a transport body for transporting goods.
  • a transport body is, for example, a flatbed, a box body or a tank body of the motor vehicle.
  • the support strut is preferably designed to support dynamic forces of the support frame in the transverse direction and/or in the longitudinal direction of the motor vehicle to the force introduction point when the support frame is in the installed position.
  • the support strut is particularly designed to run transversely to the longitudinal axis of the motor vehicle from the upper fastening point to the force introduction point when the support frame is in the installed position.
  • the support strut runs in the installed position of the support frame preferably at an angle of 20° to 70° to the longitudinal axis of the motor vehicle, particularly preferably at an angle of 30° to 60°.
  • At least one support strut can be aligned exactly in the longitudinal direction of the vehicle (i.e. along the longitudinal axis of the motor vehicle) and at least one other support strut can be aligned exactly in the transverse direction of the vehicle (i.e. perpendicular to the longitudinal axis of the motor vehicle) in the installation position of the support frame.
  • the support strut is preferably designed to run on a horizontal plane of the motor vehicle when the support frame is installed.
  • the horizontal plane is particularly parallel to the plane spanned by the base frame.
  • the horizontal plane is particularly parallel to a road surface on which the motor vehicle is located.
  • the support strut is straight and has exactly two coupling elements at the end, one of the coupling elements being used for coupling to the upper fastening point and the other of the coupling elements to the force introduction point. In this way, the support strut can be designed to be structurally simple.
  • the support strut has several coupling elements for coupling the support strut to several upper fastening points and/or to several force introduction points of the motor vehicle.
  • the support strut is in particular V-, U- or X-shaped. This allows the support strut to have exactly three or four coupling elements for coupling the support strut to one or more upper fastening points and one or more force introduction points of the motor vehicle.
  • a V- or U-shaped strut in particular has exactly three coupling elements, and an X-shaped strut in particular has exactly four coupling elements.
  • the coupling elements are arranged in particular on the free arms of the V-, U- or X-shape. Each of the coupling elements is designed to be coupled to a respective associated upper fastening point or force introduction point.
  • This design allows a single support strut to be connected to the rest of the support frame and/or the body of the motor vehicle at several points. This can improve the support of the dynamic forces of the support frame and reduce distortion of the support frame under dynamic load.
  • a strut or a control arm of a motor vehicle chassis, such as an axle strut or a wishbone, is particularly preferably used as a support strut. In this way, components available on the market can be used, which can reduce costs and increase quality. This also means that identical parts can be used in the motor vehicle.
  • the support strut is a commercially available chassis component of a vehicle chassis.
  • the support frame has two support struts arranged in pairs.
  • Each of these support struts is designed to be coupled to an upper fastening point on the one hand and to a force introduction point on the other.
  • the two support struts arranged in pairs are intended to assume a predetermined angle to one another in the installed position of the support frame. This angle is in particular 40° to 140°, particularly preferably 60° to 120°.
  • the upper fastening points and/or force introduction points are in particular arranged at a distance from one another.
  • the two support struts arranged in pairs are arranged in such a way that their effective axes intersect at an intersection point in the installation position of the support frame.
  • This intersection point is preferably selected so that it is located vertically above the said center of gravity of the support frame in the installation position of the support frame. This prevents the strut forces present in the support struts under load from causing a torque on the support frame around the vertical axis of the support frame. This also reduces or prevents twisting of the support frame.
  • a motor vehicle in particular a truck, which has a base frame. This is in particular a ladder frame. At least a first and a second structure are arranged on the base frame.
  • the first structure is in particular a driver's cab. A driver can operate the vehicle in it.
  • the second structure is in particular a transport structure. This is used to accommodate transport goods.
  • the transport structure is, as already explained above, for example a flatbed, a box body or a tank body of the motor vehicle.
  • the proposed carrier frame is arranged on the base frame in the vehicle's longitudinal axis between the first and second structure.
  • the force introduction point or points mentioned are provided to support dynamic forces of the carrier frame on the first structure or second structure. All explanations regarding the proposed carrier frame therefore also apply to the proposed motor vehicle, which has such a carrier frame.
  • the force introduction point or points are provided on the transport structure, since such a structure is often firmly attached to the base frame.
  • a driver's cab is often spring-mounted on the base frame, which makes it less suitable for supporting dynamic forces.
  • Fig. 1 a motor vehicle
  • Fig. 2 a motor vehicle according to Fig. 1 with hidden driver’s cabin
  • Fig. 3 is a support frame for supporting fuel storage units of a motor vehicle
  • Fig. 4 is a plan view of a support frame of a motor vehicle.
  • Fig. 1 shows a three-dimensional representation of a motor vehicle that has a front structure 1 (driver's cabin) and a rear structure 2 (transport structure). Both structures 1, 2 are mounted on a ladder frame of the vehicle. vehicle. The ladder frame in turn rests on the road surface via the vehicle axles 4.
  • the motor vehicle is in particular a truck.
  • the transport structure 2 is designed here as a box body, for example. However, it can also be designed in another way, for example as a tank body or flatbed. It is possible that a further transport structure is provided instead of the driver's cab 1, for example in an autonomous motor vehicle. It is also possible that, in addition to the driver's cab 1, several separate transport structures 2 are provided one behind the other in the longitudinal axis of the vehicle.
  • the transport structure 2 can be arranged on its own body frame, which in turn is arranged on the ladder frame of the vehicle.
  • the ladder frame and the body frame can each be understood as a base frame 3 of the vehicle.
  • a box-shaped support frame 5 is provided in the vehicle's longitudinal axis L between two of the superstructures 1, 2 of the vehicle. In Fig. 1, this is shown in its intended installation position axially between the superstructures 1, 2.
  • the support frame 5 serves to support several fuel storage units 6 arranged one above the other in the installation position. These are in particular cylindrical high-pressure storage units for hydrogen.
  • the hydrogen can be used to operate a fuel cell drive of the vehicle. Such a fuel cell drive converts the energy chemically stored in the hydrogen into kinetic energy to propel the vehicle.
  • the support frame 5 can carry other components of the fuel cell drive and/or the rest of the vehicle, such as in particular one or more heat exchangers and/or fans and/or fuel cell modules.
  • Fig. 2 shows the vehicle from Fig. 1 with the driver's cab hidden in a different three-dimensional view. This allows a good view of the several fuel storage units 6 arranged one above the other in the support frame 5.
  • the fuel storage units 6 are arranged in a front part of the frame 5.
  • Other components of the fuel cell drive are arranged in a rear part of the frame 5, in this case several heat exchangers 7 and associated fans 8. This can be used to cool the operating materials of the fuel cell drive.
  • the carrier frame 5 equipped in this way and filled with hydrogen has a center of gravity S. Due to the heavy fuel storage tanks 6 arranged one above the other, this center of gravity S is relatively high above the base frame 3 of the vehicle.
  • Fig. 3 shows a rear view of the support frame 5 attached to the base frame 3 in the intended installation position.
  • the structures 1, 2 are hidden in Fig. 3 for better visibility of the frame 5.
  • the support frame 5 has frame struts that form the basic shape of the support frame.
  • several frame struts are arranged in an X-shape (see Fig. 2), which significantly improves the stability of the frame 5 against transverse forces.
  • the center of gravity S which is located relatively high above the lower attachment points, causes correspondingly high dynamic forces on the support frame 5 during operation of the vehicle, for example when braking, accelerating or cornering, which must be supported.
  • the support frame 5 is coupled to the base frame 3 via lower fastening points 9.
  • Buffer elements can be arranged at the lower fastening points 9 of the support frame 5 and the base frame 3, for example. These can be part of the base frame 3 or the support frame 5, or they can be separate components. A direct or indirect coupling of the support frame 5 and the base frame 3 is thus possible.
  • the static forces (weight) caused by the support frame 5 are supported on the base frame 3 by the fastening points 9.
  • Dynamic forces of the support frame 5 are also supported on the base frame 3 in proportion.
  • Two support struts 10 are also provided to further support the dynamic forces of the frame 5.
  • the two support struts 10 are arranged in pairs. As shown in the figures, the support struts 10 can be straight. These can be conventional struts from a vehicle chassis. In the chassis of the vehicle, The vehicle shown can therefore have similar struts installed, for example as wishbones.
  • the struts 10 are on the one hand coupled to the rest of the support frame 5 via an upper fastening point 11.
  • the support struts 10 are each coupled to a force introduction point 12 of the motor vehicle.
  • the force introduction points 12 are arranged in particular directly on the body 2 or indirectly attached to the body 2. Dynamic forces of the frame 5 can thus be supported on the body 2 via the support struts 10.
  • the body 2 can be designed to be reinforced accordingly at these points.
  • a coupling element 13 is provided at each of the two ends of the support struts 10.
  • the coupling element 13 is in particular designed to be articulated and/or as an elastic bearing, such as a silent bushing.
  • the support struts 10 are mirror images of each other and run transversely to the vehicle's longitudinal axis L on a horizontal plane parallel to the base frame 3 and the road surface. They therefore support dynamic longitudinal and transverse forces of the frame 5, i.e. both in the longitudinal and transverse directions of the vehicle. This reduces or prevents the equipped support frame 5 from rocking.
  • the two support struts 10 (pointing in opposite directions) are, for example, at an angle of approximately 45° to the vehicle's longitudinal axis L (see also Fig. 4). This means that there is an angle of approximately 90° between the two support struts 10.
  • the two support struts 10 therefore divert the dynamic forces from the support frame 5 in different directions.
  • An extra frame and/or frame struts of the support frame 5 can be provided for the two upper fastening points 11.
  • the structure 2 can also have an extra frame and/or frame struts for the force introduction point 12.
  • the upper fastening points 11 are arranged at a distance from one another in the support frame 5.
  • the force introduction points 12 are also arranged at a distance from one another on the structure 2.
  • the arrangement and spacing of the coupling points 11, 12 determine the angles that the support struts 10 assume in the installed position of the support frame 5.
  • the positions of the points 11, 12 are selected such that the lines of action of the support struts 10 are V-shaped.
  • the lines of action of the support struts 10 correspond to the imaginary extensions of the struts 10.
  • intersection point P The position of the intersection point P is selected such that this intersection point P is as precisely vertical as possible above the center of gravity S in the installed position of the support frame 5. This prevents the support struts 10 from introducing a torque about the vertical axis of the support frame 5 into the support frame 5 when the support struts 10 support dynamic forces of the frame 5.
  • V-, U- or X-shaped support struts are used to support dynamic forces of the carrier frame 5, for example V-, U- or X-shaped support struts. These are also used as standard in the chassis of trucks and are therefore commercially available there, for example as so-called 3- or 4-point control arms. It can also be provided that the two support struts 10 shown, arranged in pairs, are replaced by a single V-, U- or X-shaped support strut.
  • Fig. 4 shows a schematic plan view of the motor vehicle and the support frame according to Figures 1 to 3. This clearly shows the arrangement of the support struts 10 and the respective associated coupling points 11, 12. This arrangement creates the angles a, ß shown between the longitudinal axes of the struts 10 and the vehicle's longitudinal axis L. Due to the mirror-image arrangement of the struts 10 to the vehicle's longitudinal axis L, the two angles a, ß are identical. The angles a, ß can each be 45°, for example, whereby the struts form an angle of 90° to one another.
  • the horizontal plane along which the struts 10 run lies on the drawing plane.
  • the imaginary extended longitudinal axes of the struts 10 intersect at the intersection point P. In the installed position of the support frame 5, this point lies vertically above the said center of gravity S of the support frame 5.

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Abstract

The invention relates to a carrier frame (5) for carrying at least one fuel store (6) of a motor vehicle, comprising lower fastening points (9) below a centre of gravity (S) of the carrier frame (5) for attaching the carrier frame (5) to a main frame (3) of the motor vehicle. Here, the carrier frame (5) comprises at least one upper fastening point (11) above the centre of gravity (S), to which a support strut (10) of the carrier frame (5) is coupled which is designed for supporting dynamic forces of the carrier frame (5) at a force application point (12) of the motor vehicle. The invention also relates to a motor vehicle of this kind.

Description

Trägerrahmen für einen Treibstoffspeicher bei einem Kraftfahrzeug Support frame for a fuel tank in a motor vehicle
Die Erfindung betrifft einen Trägerrahmen zum Tragen zumindest eines Treibstoffspeichers eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Trägerrahmen. The invention relates to a support frame for supporting at least one fuel reservoir of a motor vehicle, in particular a truck. The invention also relates to a motor vehicle with such a support frame.
Kraftfahrzeuge benötigen ausreichend Bauraum zur Unterbringung von Treibstoffspeichern. Dies gilt im besonderen Maß für Kraftfahrzeuge, bei denen Wasserstoff als Treibstoff eingesetzt wird, denn Aufgrund der geringeren Energiedichte von Wasserstoff im Vergleich zu Otto- oder Dieselmotortreibstoffen und aufgrund der erforderlichen Speichertechnik benötigen Wasserstoffspeicher einen deutlich größeren Bauraum als üblicher Treibstofftanks. Es gibt daher Bemühungen, Wasserstoffspeicher an anderen Stellen des Fahrzeugs als die üblichen Benzin- oder Dieseltanks anzuordnen. Bei Lastkraftwagen kann eine solche geeignete Stelle beispielsweise im Bereich hinter einer Fahrerkabine sein. Motor vehicles require sufficient space to accommodate fuel storage units. This is particularly true for motor vehicles that use hydrogen as fuel. Due to the lower energy density of hydrogen compared to petrol or diesel engine fuels and the storage technology required, hydrogen storage units require significantly more space than conventional fuel tanks. Efforts are therefore being made to locate hydrogen storage units in places on the vehicle other than the usual petrol or diesel tanks. In the case of trucks, such a suitable location could be in the area behind a driver's cab, for example.
Aus der WO 2021/1018429 A1 ist ein Trägerrahmen zum Tragen mehrerer übereinander angeordneter Wasserstoffspeicher eines Lastkraftwagens bekannt, siehe beispielsweise die dortige Fig. 21. Hier sind mehrere Speicherzylinder übereinander in dem Trägerrahmen angeordnet. Der Trägerrahmen wird auf den Leiterrahmen des Lastkraftwagens aufgesetzt und befindet sich in Fahrtrichtung hinter der Fahrerkabine. From WO 2021/1018429 A1, a support frame for supporting several hydrogen storage units of a truck arranged one above the other is known, see for example Fig. 21 there. Here, several storage cylinders are arranged one above the other in the support frame. The support frame is placed on the ladder frame of the truck and is located behind the driver's cab in the direction of travel.
Durch den hohen Schwerpunkt und das hohe Gewicht einer derartigen Speicherkonstruktion, können im Betrieb des Kraftfahrzeugs hohe Kräfte an den Befestigungspunkte zwischen Trägerrahmen und Leiterrahmen wirken, beispielsweise beim Abbremsen und Beschleunigen sowie bei Kurvenfahrt. Due to the high center of gravity and the high weight of such a storage construction, high forces can act on the attachment points between the support frame and the ladder frame during operation of the vehicle, for example when braking and accelerating or when cornering.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern, insbesondere sollen der Trägerrahmen und der Grundrahmen des Kraftfahrzeugs entlastet werden. The object of the invention is to improve the state of the art, in particular to relieve the load on the carrier frame and the base frame of the motor vehicle.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Hauptansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen hiervon sind den Unteransprüchen entnehmbar. Vorgeschlagen wird ein Trägerrahmen zum Tragen zumindest eines Treibstoffspeichers eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens. Bei dem Treibstoffspeicher handelt es sich insbesondere um einen Wasserstoffspeicher. Somit kann damit Treibstoff für einen Brennstoffzellenantrieb des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden. Der Treibstoffspeicher ist insbesondere zylinderförmig ausgebildet. Der Treibstoffspeicher ist insbesondere als Hochdruckspeicher ausgebildet. Der Trägerrahmen dient insbesondere zum Tragen mehrerer in Einbaulage des Rahmens übereinander angeordneter Treibstoffspeicher. Auf diese Weise ist eine platzsparende Anordnung der Treibstoffspeicher am Trägerrahmen hinter einer Fahrerkabine des Kraftfahrzeugs möglich. Hierbei können mehrere der Treibstoffspeicher identisch ausgebildet sein. Der Trägerrahmen weist insbesondere Rahmenstreben zur Bildung des Trägerrahmen und zur Befestigung des Treibstoffspeichers auf. Die Rahmenstreben bilden insbesondere einen kastenförmigen Trägerrahmen aus, innerhalb dessen der oder die Treibstoffspeicher anordbar sind. Dies erhöht die Stabilität des Trägerrahmens. This object is achieved by the features of the main claims. Preferred embodiments thereof can be found in the subclaims. A support frame is proposed for supporting at least one fuel storage unit of a motor vehicle, in particular a truck. The fuel storage unit is in particular a hydrogen storage unit. This means that fuel can be provided for a fuel cell drive of the motor vehicle. The fuel storage unit is in particular cylindrical. The fuel storage unit is in particular designed as a high-pressure storage unit. The support frame serves in particular to support several fuel storage units arranged one above the other in the installation position of the frame. In this way, a space-saving arrangement of the fuel storage units on the support frame behind a driver's cab of the motor vehicle is possible. Several of the fuel storage units can be designed identically. The support frame in particular has frame struts for forming the support frame and for fastening the fuel storage unit. The frame struts in particular form a box-shaped support frame within which the fuel storage unit(s) can be arranged. This increases the stability of the support frame.
Der Trägerrahmen weist untere Befestigungspunkte auf, die zur Anbringung des Trägerrahmen auf einem Grundrahmen des Kraftfahrzeugs ausgebildet sind. Die Anbringung des Trägerrahmens auf dem Grundrahmen kann hierbei unmittelbar oder mittelbar erfolgen. Insbesondere sind zwischen dem Grundrahmen und dem Trägerrahmen elastische Pufferelemente vorgesehen, wie beispielsweise Gummilager. Diese unteren Befestigungspunkte sind in Einbaulage des Trägerrahmens unterhalb eines Schwerpunktes des Trägerrahmens angeordnet. Somit kann der Trägerrahmen zur Anbringung am Fahrzeug einfach auf dessen Grundrahmen aufgesetzt werden und über diese unteren Befestigungspunkte mit dem Grundrahmen fest gekoppelt werden. Bei dem Grundrahmen handelt es sich insbesondere um denjenigen Rahmen des Fahrzeugs, an dem zumindest ein Aufbau angebracht sind oder auf dem die Aufbauten des Fahrzeugs angebracht sind, wie beispielsweise eine Fahrerkabine, eine Pritsche, einen Kofferaufbau etc. Bei dem Grundrahmen handelt es sich daher insbesondere um den grundlegenden Leiterrahmen des Fahrzeugs oder um einen Aufbaurahmen, der auf den Leiterrahmen des Fahrzeugs aufsetzbar ist. Über die unteren Befestigungspunkte werden insbesondere die statischen Kräfte und/oder die Vertikalkräfte des Trägerrahmens auf dem Grundrahmen abgestützt. The carrier frame has lower fastening points which are designed to attach the carrier frame to a base frame of the motor vehicle. The attachment of the carrier frame to the base frame can be done directly or indirectly. In particular, elastic buffer elements such as rubber bearings are provided between the base frame and the carrier frame. These lower fastening points are arranged below a center of gravity of the carrier frame when the carrier frame is installed. The carrier frame can thus be easily placed on the base frame for attachment to the vehicle and firmly coupled to the base frame via these lower fastening points. The base frame is in particular the frame of the vehicle to which at least one superstructure is attached or to which the superstructures of the vehicle are attached, such as a driver's cab, a flatbed, a box body, etc. The base frame is therefore in particular the basic ladder frame of the vehicle or a superstructure frame which can be placed on the ladder frame of the vehicle. About the The lower fastening points in particular support the static forces and/or the vertical forces of the support frame on the base frame.
Bei dem Schwerpunkt des Trägerrahmens handelt es sich insbesondere um den Schwerpunkt des voll bestückten, also einsatzbereiten Trägerrahmens. In diesem Zustand ist der Trägerrahmen zumindest mit dem zumindest einen Treibstoffspei- chern bestückt. Der Treibstoffspeicher ist hierbei insbesondere gefüllt. Vorzugsweise ist der Trägerrahmen außerdem dazu ausgebildet, um zusätzlich zu dem zumindest einen Treibstoffspeicher zumindest ein Kühlgebläse und/oder ein Brennstoffzellenmodul und/oder einen Wärmetauscher und/oder einen Luftkompressor zu tragen. Auf diese Weise kann durch den Trägerrahmen einfach ein kompakter Brennstoffzellenantrieb für das Fahrzeug gebildet werden oder zumindest wesentliche Bestandteile eines solchen Antriebs im Trägerrahmen untergebracht werden. Der Trägerrahmen kann demnach mit diesen und gegebenenfalls weiteren Komponenten bestückbar ausgebildet sein. The center of gravity of the support frame is in particular the center of gravity of the fully equipped, i.e. ready-to-use, support frame. In this state, the support frame is equipped with at least one fuel storage unit. The fuel storage unit is in particular filled. Preferably, the support frame is also designed to support at least one cooling fan and/or a fuel cell module and/or a heat exchanger and/or an air compressor in addition to the at least one fuel storage unit. In this way, the support frame can easily form a compact fuel cell drive for the vehicle or at least essential components of such a drive can be accommodated in the support frame. The support frame can therefore be designed to be equipped with these and possibly other components.
Bei dem vorgeschlagenen Trägerrahmen ist es vorgesehen, dass dieser auch zumindest einen oberen Befestigungspunkt aufweist. Dieser obere Befestigungspunkt befindet sich in Einbaulage des Trägerrahmens oberhalb des Schwerpunktes des Trägerrahmens. Der Trägerrahmen verfügt des Weiteren über eine Stützstrebe, die mit diesem oberen Befestigungspunkt gekoppelt ist und die zum Abstützen dynamischer Kräfte des Trägerrahmens auf einen Krafteinleitungspunkt des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Somit leitet die Stützstrebe dynamischer Kräfte des Trägerrahmens auf das übrige Kraftfahrzeug an anderen Stellen als die unteren Befestigungspunkte ab. Der Krafteinleitungspunkt befindet sich vorzugsweise außerhalb des Trägerrahmens, insbesondere außerhalb eines vom Trägerrahmen umschlossenen Bauraums. Der Krafteinleitungspunkt ist also kein Bestandteil des Trägerrahmens. The proposed support frame is designed to have at least one upper fastening point. This upper fastening point is located above the center of gravity of the support frame when the support frame is installed. The support frame also has a support strut that is coupled to this upper fastening point and is designed to support dynamic forces of the support frame on a force introduction point of the motor vehicle. The support strut thus diverts dynamic forces of the support frame onto the rest of the motor vehicle at points other than the lower fastening points. The force introduction point is preferably located outside the support frame, in particular outside of an installation space enclosed by the support frame. The force introduction point is therefore not part of the support frame.
Durch diese Stützstrebe und deren Koppelung am oberen Befestigungspunkt, also oberhalb des Rahmenschwerpunktes, können die von der Masse des Trägerrahmens und der damit getragenen Komponenten (Treibstoffspeicher etc.) hervorgerufenen dynamischen Kräfte konstruktiv einfach abgefangen werden. Die unteren Befestigungspunkte des Trägerrahmen werden dadurch entlastet, wodurch im Betrieb des Kraftfahrzeugs auftretende Belastungsspitzen im Bereich der unteren Befestigungspunkte signifikant reduziert werden können. Dies kommt besonders bei der Verwendung mehrerer in Einbaulage übereinander am Trägerrahmen angebrachter Wasserstoff-Hochdruckspeicher zum Tragen, da diese über eine entsprechend große Masse verfügen, die entsprechend große dynamische Kräfte hervorrufen kann. Durch die vorgeschlagene Konstruktion kann zudem ein Wanken und Nicken des Trägerrahmens verringert oder gänzlich vermieden werden. Dies führt zu einer reduzierten Belastung von Leitungen, die vom und zum Trägerrahmen und dem Treibstoffspeicher führen, wie beispielsweise elektrische Leitungen oder Treibstoffleitungen. This support strut and its coupling at the upper attachment point, i.e. above the frame's center of gravity, allows the dynamic forces caused by the mass of the support frame and the components it supports (fuel tank, etc.) to be easily absorbed. The lower attachment points of the support frame are thus relieved, which means that during operation of the The proposed design also reduces or completely eliminates the rolling and pitching of the support frame. This leads to a reduced load on lines that lead to and from the support frame and the fuel storage tank, such as electrical lines or fuel lines.
Bei dem Trägerrahmen können mehrere der vorgeschlagenen Stützstreben vorgesehen sein, die jeweils zur Koppelung mit einem solchen oberen Befestigungspunkt des Trägerrahmens und einem solchen Krafteinleitungspunkt des Kraftfahrzeugs ausgebildet sind. Demnach kann der Trägerrahmen über mehrere der Stützstreben verfügen, um in Einbaulage des Trägerrahmens dynamischer Kräfte des Trägerrahmen in zueinander unterschiedliche Richtungen in den Stützstreben zugeordnete Krafteinleitungspunkten des Kraftfahrzeugs zu übertragen. The support frame can be provided with several of the proposed support struts, each of which is designed to be coupled to such an upper fastening point of the support frame and such a force introduction point of the motor vehicle. Accordingly, the support frame can have several of the support struts in order to transmit dynamic forces of the support frame in mutually different directions in the force introduction points of the motor vehicle assigned to the support struts when the support frame is installed.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform verfügt der Trägerrahmen über mindestens oder genau zwei solcher Stützstreben, die dynamische Kräfte des Trägerrahmens in unterschiedliche Richtungen abstützen. Dies kann die Lastverteilung im Trägerrahmen und/oder im Kraftfahrzeug deutlich verbessern. Dabei können zumindest zwei der Stützstreben in Einbaulage des Trägerrahmens so angeordnet sein, dass deren Wirklinien einen Schnittpunkt bilden, der oberhalb des Schwerpunktes liegt. Dadurch wird die Stabilität des Rahmens im Fahrzeug unter dynamischen Lasten weiter verbessert. Auch kann somit eine Verwindung des Trägerrahmens unter dynamischer Last verringert werden. In a particularly preferred embodiment, the support frame has at least or exactly two such support struts that support dynamic forces of the support frame in different directions. This can significantly improve the load distribution in the support frame and/or in the motor vehicle. At least two of the support struts can be arranged in the installed position of the support frame so that their lines of action form an intersection point that lies above the center of gravity. This further improves the stability of the frame in the vehicle under dynamic loads. This can also reduce the twisting of the support frame under dynamic loads.
Hier verwendete relativen Angaben zur Position bestimmter Bauteile oder Bauelemente, wie beispielsweise „oben“, „obere“, „auf“, „oberhalb“, „unten“, „untere“, „seitlich“, sind - soweit nicht anderweitig angegeben oder sich aus dem jeweiligen Kontext nichts anderes ergibt - bezüglich der vorgesehene Einbaulage des Trägerrahmens im Kraftfahrzeug zu verstehen. Bei einem (noch) nicht im Fahrzeug montierten Trägerrahmen oder einem vom Fahrzeug delokalisierter Trägerrahmen kann sich eine entsprechend geänderte Position ergeben. Dies ändert an den jeweils vorgesehenen Bauteilpositionen in der Einbaulage des Trägerrahmens im Fahrzeug allerdings nichts. Bei der besagten Einbaulage des Trägerrahmens handelt es sich demnach um diejenige Einbaulage des Trägerrahmens, die der Trägerrahmen in seinem im oder am Kraftfahrzeug angebauten, betriebsbereiten Zustand auf einer waagerechten Fahrbahnoberfläche einnimmt. Relative information used here regarding the position of certain components or elements, such as "top", "upper", "on", "above", "below", "lower", "side", are - unless otherwise stated or the respective context indicates otherwise - to be understood in relation to the intended installation position of the carrier frame in the motor vehicle. In the case of a carrier frame that is not (yet) installed in the vehicle, A carrier frame or a carrier frame that is delocalized from the vehicle can result in a correspondingly changed position. However, this does not change the intended component positions in the installation position of the carrier frame in the vehicle. The said installation position of the carrier frame is therefore the installation position of the carrier frame that the carrier frame assumes when installed in or on the vehicle and ready for operation on a horizontal road surface.
Vorzugsweise ist die Stützstrebe so angeordnet und ausgebildet, dass diese ausschließlich dynamische Kräfte vom Trägerrahmen auf den Krafteinleitungspunkt überträgt. Sie stützt dann also keine statischen Lasten ab, wie insbesondere die Gewichtskraft des (bestückten) Rahmens, denn statische Lasten des Trägerrahmens werden dann von den unteren Befestigungspunkten auf den Grundrahmen übertragen. Dies ermöglicht eine gleichmäßigere Lastverteilung im Fahrzeug. Insbesondere ist dazu die Stützstrebe gelenkig mit dem oberen Befestigungspunkte und/oder dem Krafteinleitungspunkt gekoppelt, sodass nur dynamische Kräfte des Trägerrahmens, die in Richtung der Stützstrebe verlaufen, auf den Krafteinleitungspunkt übertragen werden. The support strut is preferably arranged and designed in such a way that it only transfers dynamic forces from the support frame to the force introduction point. It then does not support any static loads, such as in particular the weight of the (equipped) frame, because static loads of the support frame are then transferred from the lower attachment points to the base frame. This enables a more even load distribution in the vehicle. In particular, the support strut is articulated to the upper attachment points and/or the force introduction point, so that only dynamic forces of the support frame that run in the direction of the support strut are transferred to the force introduction point.
Die Koppelung zwischen der Stützstrebe und dem oberen Befestigungspunkt oder dem Krafteinleitungspunkt erfolgt insbesondere durch ein jeweiliges Koppelelement der Stützstrebe. Das Koppelelement ist insbesondere endseitig der Stützstrebe angeordnet. Das Koppelement kann in einer einfachen Ausführung durch eine Befesti- gungsöse der Stützstrebe gebildet sein. Das Koppelelement ist insbesondere gelenkig ausgeführt, insbesondere schwenkbar, sodass sich eine entsprechend gelenki- ge/schwenkbare Koppelung zwischen der Stützstrebe und dem jeweiligen Koppelpunkt (oberer Befestigungspunkt, Krafteinleitungspunkt) ergibt. Dies kann durch Verwendung eines Scharniers oder eines Kugelgelenks als Koppelelement realisiert werden. The coupling between the support strut and the upper fastening point or the force introduction point is carried out in particular by a respective coupling element of the support strut. The coupling element is arranged in particular at the end of the support strut. In a simple design, the coupling element can be formed by a fastening eyelet of the support strut. The coupling element is in particular designed to be articulated, in particular pivotable, so that a correspondingly articulated/pivotable coupling is produced between the support strut and the respective coupling point (upper fastening point, force introduction point). This can be achieved by using a hinge or a ball joint as a coupling element.
Vorzugsweise verfügt die Stützstrebe über zumindest ein elastisches Lager zur elastischen Koppelung der Stützstrebe mit dem oberen Befestigungspunkt und/oder mit dem Krafteinleitungspunkt. Auf diese Weise können Stöße, die vom Trägerrahmen oder dem Krafteinleitungspunkt kommend gegen die Stützstrebe wirken, abgefedert werden. Idealerweise wirkt das elastische Lager zudem dämpfend. Insbesondere handelt es sich bei dem elastischen Lager um ein Gummilager, wie beispielsweise eine Silentbuchse. Insbesondere ist das besagte Koppelelement der Stützstrebe als elastisches Lager ausgeführt. Preferably, the support strut has at least one elastic bearing for elastically coupling the support strut with the upper fastening point and/or with the force introduction point. In this way, impacts that are transmitted from the support frame or the force introduction point against the support strut. Ideally, the elastic bearing also has a damping effect. In particular, the elastic bearing is a rubber bearing, such as a silent bush. In particular, the coupling element of the support strut is designed as an elastic bearing.
Der Krafteinleitungspunkt des Kraftfahrzeugs ist insbesondere an einem Aufbau des Kraftfahrzeugs vorgesehen, der auf dem Grundrahmen angebracht ist. Somit werden die im Betrieb des Kraftfahrzeugs am Trägerrahmens bewirkten dynamischen Kräfte gleichmäßiger in den Grundrahmen eingeleitet. Bei diesem Aufbau handelt es sich insbesondere um eine Fahrerkabine oder um eine Transportaufbau zum Transport von Transportgütern. Ein solcher Transportaufbau ist beispielsweise eine Pritsche, ein Kofferaufbau oder ein Tankaufbau des Kraftfahrzeugs. The force introduction point of the motor vehicle is provided in particular on a body of the motor vehicle that is attached to the base frame. This means that the dynamic forces caused by the support frame during operation of the motor vehicle are introduced more evenly into the base frame. This body is in particular a driver's cab or a transport body for transporting goods. Such a transport body is, for example, a flatbed, a box body or a tank body of the motor vehicle.
Vorzugsweise ist die Stützstrebe dazu ausgebildet ist, um in Einbaulage des Trägerrahmens dynamischer Kräfte des Trägerrahmen in Querrichtung und/oder in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs zum Krafteinleitungspunkt abzustützen. Dadurch können sowohl entlang der Längsachse des Kraftfahrzeugs wirkende dynamische Kräfte als auch dynamische Querkräfte von der Stützstrebe am Krafteinleitungspunkt abgestützt werden. Dazu ist die Stützstrebe insbesondere dazu ausgebildet, um in Einbaulage des Trägerrahmens quer zur Längsachse des Kraftfahrzeugs vom oberen Befestigungspunkt zum Krafteinleitungspunkt zu verlaufen. Hierzu verläuft die Stützstrebe in Einbaulage des Trägerrahmens bevorzugt in einem Winkel von 20° bis 70° zur Längsachse des Kraftfahrzeugs, besonders bevorzugt in einem Winkel von 30° bis 60°. The support strut is preferably designed to support dynamic forces of the support frame in the transverse direction and/or in the longitudinal direction of the motor vehicle to the force introduction point when the support frame is in the installed position. This means that both dynamic forces acting along the longitudinal axis of the motor vehicle and dynamic transverse forces can be supported by the support strut at the force introduction point. For this purpose, the support strut is particularly designed to run transversely to the longitudinal axis of the motor vehicle from the upper fastening point to the force introduction point when the support frame is in the installed position. For this purpose, the support strut runs in the installed position of the support frame preferably at an angle of 20° to 70° to the longitudinal axis of the motor vehicle, particularly preferably at an angle of 30° to 60°.
Bei der Verwendung mehrerer der Stützstreben kann in Einbaulage des Trägerrahmens zumindest eine Stützstrebe genau in Fahrzeuglängsrichtung (also entlang der Längsachse des Kraftfahrzeugs) und zumindest eine andere Stützstrebe genau in Fahrzeugquerrichtung (also senkrecht abstehend zur Längsachse des Kraftfahrzeugs) ausgerichtet sein. Dadurch können sowohl die dynamischen Quer- und Längskräfte im Bereich oberhalb des Schwerpunkts vollständig durch die Stützstreben abgestützt werden. Vorzugsweise ist die Stützstrebe dazu ausgebildet, um in Einbaulage des Trägerrahmens auf einer Horizontalebene des Kraftfahrzeugs zu verlaufen. Auf diese Weise werden die Belastungen der Stützstrebe minimiert, da die im Betrieb des Kraftfahrzeugs hervorgerufenen dynamischen Kräfte üblicherweise entlang dieser Horizontalebene auf die Stützstrebe wirken. Die Horizontalebene liegt insbesondere parallel zu der vom Grundrahmen aufgespannten Ebene. Die Horizontalebene liegt insbesondere parallel zu einer Fahrbahnoberfläche, auf dem sich das Kraftfahrzeug befindet. When using several of the support struts, at least one support strut can be aligned exactly in the longitudinal direction of the vehicle (i.e. along the longitudinal axis of the motor vehicle) and at least one other support strut can be aligned exactly in the transverse direction of the vehicle (i.e. perpendicular to the longitudinal axis of the motor vehicle) in the installation position of the support frame. This means that both the dynamic transverse and longitudinal forces in the area above the center of gravity can be fully supported by the support struts. The support strut is preferably designed to run on a horizontal plane of the motor vehicle when the support frame is installed. In this way, the loads on the support strut are minimized, since the dynamic forces caused during operation of the motor vehicle usually act on the support strut along this horizontal plane. The horizontal plane is particularly parallel to the plane spanned by the base frame. The horizontal plane is particularly parallel to a road surface on which the motor vehicle is located.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Stützstrebe gerade ausgebildet und verfügt über genau zwei endseitige Koppelelemente, wobei eines der Koppelelemente zur Koppelung mit dem oberen Befestigungspunkt dient und das andere der Koppelelemente mit dem Krafteinleitungspunkt. Auf diese Weise kann die Stützstrebe konstruktiv einfach gestaltet sein. In a further preferred embodiment, the support strut is straight and has exactly two coupling elements at the end, one of the coupling elements being used for coupling to the upper fastening point and the other of the coupling elements to the force introduction point. In this way, the support strut can be designed to be structurally simple.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform verfügt die Stützstrebe über mehrere Koppelelemente zur Koppelung der Stützstrebe mit mehreren oberen Befestigungspunkten und/oder mit mehreren Krafteinleitungspunkten des Kraftfahrzeugs. Dadurch kann die von der Stützstrebe bewirkte Kraftverteilung weiter verbessert werden. Zu diesem Zweck ist die Stützstrebe insbesondere V- oder U- oder X-förmig ausgebildet. Hierdurch kann die Stützstrebe über genau drei oder vier Koppelelemente zur Koppelung der Stützstrebe mit einem oder mehreren oberer Befestigungspunkte und einem oder mehreren Krafteinleitungspunkte des Kraftfahrzeugs verfügen. Eine V- oder U-förmige Strebe verfügt insbesondere über genau drei Koppelelemente, und eine X-förmige Strebe verfügt insbesondere über genau vier Koppelelemente. Die Koppelelement sind hierbei insbesondere an den freien Armen der V-, U- oder X- Form angeordnet. Jedes der Koppelemente ist dabei zur Koppelung mit einem jeweils zugeordneten oberen Befestigungspunkt oder Krafteinleitungspunkt ausgebildet. Durch diese Ausführung kann eine einzige Stützstrebe an mehreren Punkten mit dem übrigen Trägerrahmen und/oder dem Aufbau des Kraftfahrzeugs verbunden werden. Dies kann die Abstützung der dynamischen Kräfte des Trägerrahmens verbessern und eine Verwindung des Trägerrahmens unter dynamischer Last reduzieren. Besonders bevorzugt wird als Stützstrebe eine Strebe oder einen Lenker eines Kraftfahrzeugfahrwerks eingesetzt, wie beispielsweise eine Achsstrebe oder ein Querlenker. Auf diese Weise kann auf am Markt vorhandene Bauteile zurückgegriffen werden, was Kosten reduzieren und die Qualität erhöhen kann. Auch können dadurch Gleichteile in dem Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Insbesondere handelt es sich bei der Stützstrebe um ein handelsübliches Fahrwerksbauteil eines Fahrzeugfahrwerks. In another preferred embodiment, the support strut has several coupling elements for coupling the support strut to several upper fastening points and/or to several force introduction points of the motor vehicle. This allows the force distribution caused by the support strut to be further improved. For this purpose, the support strut is in particular V-, U- or X-shaped. This allows the support strut to have exactly three or four coupling elements for coupling the support strut to one or more upper fastening points and one or more force introduction points of the motor vehicle. A V- or U-shaped strut in particular has exactly three coupling elements, and an X-shaped strut in particular has exactly four coupling elements. The coupling elements are arranged in particular on the free arms of the V-, U- or X-shape. Each of the coupling elements is designed to be coupled to a respective associated upper fastening point or force introduction point. This design allows a single support strut to be connected to the rest of the support frame and/or the body of the motor vehicle at several points. This can improve the support of the dynamic forces of the support frame and reduce distortion of the support frame under dynamic load. A strut or a control arm of a motor vehicle chassis, such as an axle strut or a wishbone, is particularly preferably used as a support strut. In this way, components available on the market can be used, which can reduce costs and increase quality. This also means that identical parts can be used in the motor vehicle. In particular, the support strut is a commercially available chassis component of a vehicle chassis.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Trägerrahmens, verfügt dieser über zwei paarweise angeordnete Stützstreben. Hierbei ist jede dieser Stützstreben zur Koppelung einerseits mit einem oberen Befestigungspunkt und andererseits mit einem Krafteinleitungspunkt ausgebildet. Die beiden paarweise angeordneten Stützstreben sind dabei vorgesehen, um in Einbaulage des Trägerrahmens einen vorbestimmten Winkel zueinander einzunehmen. Dieser Wnkel beträgt insbesondere 40° bis 140°, besonders bevorzugt 60° bis 120°. Die oberen Befestigungspunkte und/oder Krafteinleitungspunkte sind hierbei insbesondere beabstandet zueinander angeordnet. Durch die Verwendung solcher paarweise angeordneter Stützstreben kann eine Verwindung des Trägerrahmens unter dynamischer Last vermindert werden. Die paarweise angeordneten Stützstreben können hierbei spiegelbildlich zueinander angeordnet sein, wobei die Spiegelebene entlang der Fahrzeuglängsachse verläuft. In a preferred embodiment of the support frame, it has two support struts arranged in pairs. Each of these support struts is designed to be coupled to an upper fastening point on the one hand and to a force introduction point on the other. The two support struts arranged in pairs are intended to assume a predetermined angle to one another in the installed position of the support frame. This angle is in particular 40° to 140°, particularly preferably 60° to 120°. The upper fastening points and/or force introduction points are in particular arranged at a distance from one another. By using such support struts arranged in pairs, twisting of the support frame under dynamic load can be reduced. The support struts arranged in pairs can be arranged as a mirror image of one another, with the mirror plane running along the vehicle's longitudinal axis.
Bevorzugt werden die zwei paarweise angeordneten Stützstreben so zueinander angeordnet, dass sich deren Wirkachsen in Einbaulage des Trägerrahmens in einem Schnittpunkt schneiden. Dieser Schnittpunkt ist vorzugsweise so gewählt, dass er sich in Einbaulage des Trägerrahmens senkrecht über dem besagten Schwerpunkt des Trägerrahmens befindet. Dadurch wird vermieden, dass die in den Stützstreben unter Last vorliegenden Strebenkräfte an dem Trägerrahmen ein Drehmoment um die Hochachse des Trägerrahmens hervorrufen. Die verringert oder verhindert ebenfalls eine Verwindung des Trägerrahmens. Preferably, the two support struts arranged in pairs are arranged in such a way that their effective axes intersect at an intersection point in the installation position of the support frame. This intersection point is preferably selected so that it is located vertically above the said center of gravity of the support frame in the installation position of the support frame. This prevents the strut forces present in the support struts under load from causing a torque on the support frame around the vertical axis of the support frame. This also reduces or prevents twisting of the support frame.
Vorgeschlagen wird auch ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Lastkraftwagen, der einen Grundrahmen aufweist. Hierbei handelt es sich insbesondere um einen Leiter- rahmen. Auf dem Grundrahmen ist zumindest ein erster und ein zweiter Aufbau angeordnet. Beim ersten Aufbau handelt es sich insbesondere um eine Fahrerkabine. Darin kann ein Fahrer das Fahrzeug bedienen. Beim zweiten Aufbau handelt es sich insbesondere um einen Transportaufbau. Dieser dient zur Aufnahme von Transportgütern. Bei dem Transportaufbau handelt es sich, wie oben bereits erläutert, beispielsweise um eine Pritsche, einen Kofferaufbau oder einen Tankaufbau des Kraftfahrzeugs. Also proposed is a motor vehicle, in particular a truck, which has a base frame. This is in particular a ladder frame. At least a first and a second structure are arranged on the base frame. The first structure is in particular a driver's cab. A driver can operate the vehicle in it. The second structure is in particular a transport structure. This is used to accommodate transport goods. The transport structure is, as already explained above, for example a flatbed, a box body or a tank body of the motor vehicle.
Zudem ist bei dem Kraftfahrzeug in Fahrzeuglängsachse zwischen dem ersten und zweiten Aufbau der vorgeschlagene Trägerrahmen auf dem Grundrahmen angeordnet. Hierbei ist der besagte Krafteinleitungspunkt oder die besagten Krafteinleitungspunkte zur Abstützung dynamischer Kräfte des Trägerrahmens am ersten Aufbau oder zweiten Aufbau vorgesehen. Sämtliche Erläuterungen zum vorgeschlagenen Trägerrahmen gelten daher auch auf das vorgeschlagene Kraftfahrzeug, das über einen solchen Trägerrahmen verfügt. In addition, the proposed carrier frame is arranged on the base frame in the vehicle's longitudinal axis between the first and second structure. The force introduction point or points mentioned are provided to support dynamic forces of the carrier frame on the first structure or second structure. All explanations regarding the proposed carrier frame therefore also apply to the proposed motor vehicle, which has such a carrier frame.
Vorzugsweise ist der besagte Krafteinleitungspunkt oder die Krafteinleitungspunkte am Transportaufbau vorgesehen, da ein solcher Aufbau häufig fest auf dem Grundrahmen angebracht ist. Demgegenüber ist eine Fahrerkabine häufig federnd auf dem Grundrahmen angebracht, wodurch sie sich weniger gut zum Abstützen von dynamischen Kräften eignet. Preferably, the force introduction point or points are provided on the transport structure, since such a structure is often firmly attached to the base frame. In contrast, a driver's cab is often spring-mounted on the base frame, which makes it less suitable for supporting dynamic forces.
Im Folgenden wir die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert, aus denen weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung entnehmbar sind. Hierbei zeigen jeweils in einer schematischen Darstellung: The invention is explained in more detail below with reference to figures from which further preferred embodiments of the invention can be seen. Each of these shows a schematic representation:
Fig. 1 ein Kraftfahrzeug, Fig. 1 a motor vehicle,
Fig. 2 ein Kraftfahrzeug nach Fig. 1 mit ausgeblendeter Fahrerkabine, Fig. 2 a motor vehicle according to Fig. 1 with hidden driver’s cabin,
Fig. 3 ein Trägerrahmen zum Tragen von Treibstoffspeichern eines Kraftfahrzeugs, Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Trägerrahmen eines Kraftfahrzeugs. Fig. 3 is a support frame for supporting fuel storage units of a motor vehicle, Fig. 4 is a plan view of a support frame of a motor vehicle.
Fig. 1 zeig eine dreidimensionale Darstellung eines Kraftfahrzeugs, das über eine vorderseitigen Aufbau 1 (Fahrerkabine) und einen rückseitigen Aufbau 2 (Transportaufbau) verfügt. Beide Aufbauten 1 , 2 sind auf einem Leiterrahmen des Fahr- zeugs angeordnet. Der Leiterrahmen ruht über die Fahrzeugachsen 4 wiederum auf der Fahrbahnoberfläche. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich insbesondere um einen Lastkraftwagen. Der Transportaufbau 2 ist hier beispielhaft als Kofferaufbau ausgebildet. Er kann allerdings auch anderweitig ausgebildet sein, beispielsweise als Tankaufbau oder Pritsche. Es ist möglich, dass anstelle der Fahrerkabine 1 ein weiterer Transportaufbau vorgesehen ist, beispielsweise bei einem autonomen Kraftfahrzeug. Ebenfalls ist es möglich, dass zusätzlich zur Fahrerkabine 1 mehrere separate Transportaufbauen 2 hintereinander in Längsachse des Fahrzeugs vorgesehen sind. Der Transportaufbau 2 kann auf einem eigenen Aufbaurahmen angeordnet sein, der wiederum auf dem Leiterrahmen des Fahrzeugs angeordnet ist. Hierbei können der Leiterrahmen und der Aufbaurahmen jeweils als ein Grundrahmen 3 des Fahrzeugs verstanden werden. Fig. 1 shows a three-dimensional representation of a motor vehicle that has a front structure 1 (driver's cabin) and a rear structure 2 (transport structure). Both structures 1, 2 are mounted on a ladder frame of the vehicle. vehicle. The ladder frame in turn rests on the road surface via the vehicle axles 4. The motor vehicle is in particular a truck. The transport structure 2 is designed here as a box body, for example. However, it can also be designed in another way, for example as a tank body or flatbed. It is possible that a further transport structure is provided instead of the driver's cab 1, for example in an autonomous motor vehicle. It is also possible that, in addition to the driver's cab 1, several separate transport structures 2 are provided one behind the other in the longitudinal axis of the vehicle. The transport structure 2 can be arranged on its own body frame, which in turn is arranged on the ladder frame of the vehicle. The ladder frame and the body frame can each be understood as a base frame 3 of the vehicle.
In Fahrzeuglängsachse L ist zwischen zwei der Aufbauten 1 , 2 des Fahrzeugs ein kastenförmiger Trägerrahmen 5 vorgesehen. In Fig. 1 ist dieser in seiner vorgesehenen Einbaulage axial zwischen den Aufbauten 1 , 2 dargestellt. Der Trägerrahmens 5 dient zum Tragen mehrerer in Einbaulage übereinander angeordneter Treibstoffspeicher 6. Hierbei handelt es sich insbesondere um zylinderförmige Hochdruckspeicher für Wasserstoff. Der Wasserstoff kann zum Betreiben eines Brennstoffzellenantriebs des Fahrzeugs dienen. Ein solcher Brennstoffzellenantrieb wandelt die im Wasserstoff chemisch gespeicherte Energie in Bewegungsenergie zum Vortrieb des Fahrzeugs um. Zusätzlich zu den Treibstoffspeichern 6 kann der Trägerrahmen 5 weitere Bestandteile des Brennstoffzellenantriebs und/oder des übrigen Fahrzeugs tragen, wie insbesondere einen oder mehrere Wärmetauscher und/oder Gebläse und/oder Brennstoffzellenmodule. A box-shaped support frame 5 is provided in the vehicle's longitudinal axis L between two of the superstructures 1, 2 of the vehicle. In Fig. 1, this is shown in its intended installation position axially between the superstructures 1, 2. The support frame 5 serves to support several fuel storage units 6 arranged one above the other in the installation position. These are in particular cylindrical high-pressure storage units for hydrogen. The hydrogen can be used to operate a fuel cell drive of the vehicle. Such a fuel cell drive converts the energy chemically stored in the hydrogen into kinetic energy to propel the vehicle. In addition to the fuel storage units 6, the support frame 5 can carry other components of the fuel cell drive and/or the rest of the vehicle, such as in particular one or more heat exchangers and/or fans and/or fuel cell modules.
Fig. 2 zeigt das Fahrzeug aus Fig. 1 mit ausgeblendeter Fahrerkabine in einer anderen dreidimensionalen Ansicht. Dies ermöglicht einen guten Blick auf die mehreren übereinander im Trägerrahmen 5 angeordneten Treibstoffspeicher 6. Die Treibstoffspeicher 6 sind in einem vorderen Teil des Rahmens 5 angeordnet. In einem hinteren Teil des Rahmens 5 sind andere Bestandteile des Brennstoffzellenantriebs angeordnet, vorliegend mehrere Wärmetauscher 7 und jeweils zugeordnete Gebläse 8. Damit kann eine Kühlung von Betriebsstoffen des Brennstoffzellenantriebs bewirkt werden. Der auf diese Weise bestückte und mit Wasserstoff befüllte Trägerrahmen 5 verfügt über einen Schwerpunkt S. Bedingt durch die übereinander angeordneten schweren Treibstoffspeicher 6 liegt dieser Schwerpunkt S relativ hoch über dem Grundrahmen 3 des Fahrzeugs. Fig. 2 shows the vehicle from Fig. 1 with the driver's cab hidden in a different three-dimensional view. This allows a good view of the several fuel storage units 6 arranged one above the other in the support frame 5. The fuel storage units 6 are arranged in a front part of the frame 5. Other components of the fuel cell drive are arranged in a rear part of the frame 5, in this case several heat exchangers 7 and associated fans 8. This can be used to cool the operating materials of the fuel cell drive. The carrier frame 5 equipped in this way and filled with hydrogen has a center of gravity S. Due to the heavy fuel storage tanks 6 arranged one above the other, this center of gravity S is relatively high above the base frame 3 of the vehicle.
Fig. 3 zeigt eine rückseitige Ansicht auf den am Grundrahmen 3 in der vorgesehenen Einbaulage angebrachten Trägerrahmen 5. Die Aufbauten 1 , 2 sind in Fig. 3 zur besseren Sichtbarkeit des Rahmens 5 ausgeblendet. Fig. 3 shows a rear view of the support frame 5 attached to the base frame 3 in the intended installation position. The structures 1, 2 are hidden in Fig. 3 for better visibility of the frame 5.
Wie in den Figuren 2 und 3 gut zu entnehmen ist, verfügt der Trägerrahmen 5 über Rahmenstreben, die die Grundform des Trägerrahmens ergeben. Im vorderen Bereich des Rahmens 5 sind mehrere Rahmenstreben X-förmig angeordnet (siehe Fig. 2), was die Stabilität des Rahmens 5 gegen Querkräfte deutlich verbessert. As can be clearly seen in Figures 2 and 3, the support frame 5 has frame struts that form the basic shape of the support frame. In the front area of the frame 5, several frame struts are arranged in an X-shape (see Fig. 2), which significantly improves the stability of the frame 5 against transverse forces.
Der relativ hoch oberhalb der unteren Befestigungspunkte befindliche Schwerpunkt S bewirkt im Betrieb des Fahrzeugs, beispielsweise beim Abbremsen, beim Beschleunigen oder bei Kurvenfahrt, entsprechend hohe dynamische Kräfte am Trägerrahmen 5, die abgestützt werden müssen. The center of gravity S, which is located relatively high above the lower attachment points, causes correspondingly high dynamic forces on the support frame 5 during operation of the vehicle, for example when braking, accelerating or cornering, which must be supported.
Der Trägerrahmen 5 ist über untere Befestigungspunkte 9 mit dem Grundrahmen 3 gekoppelt. An den unteren Befestigungspunkten 9 von Trägerrahmen 5 und Grundrahmen 3 können beispielsweise Pufferelemente angeordnet sein. Diese können Bestandteil des Grundrahmens 3 oder des Trägerrahmens 5 sein, oder sie können separate Bauelemente sein. Somit ist eine unmittelbar oder eine mittelbare Koppelung von Trägerrahmen 5 und Grundrahmen 3 möglich. Durch die Befestigungspunkte 9 werden vom Trägerrahmen 5 hervorgerufenen statischen Kräfte (Gewichtskraft) auf dem Grundrahmen 3 abgestützt. Anteilig werden darüber auch dynamische Kräfte des Trägerrahmens 5 auf den Grundrahmen 3 abgestützt. Zur weiteren Abstützung der dynamischen Kräfte des Rahmens 5 sind außerdem zwei Stützstreben 10 vorgesehen. Die beiden Stützstreben 10 sind im paarweise angeordnet. Wie in den Figuren gezeigt, können die Stützstreben 10 gerade ausgebildet sein. Es kann sich hierbei um übliche Streben aus einem Fahrzeugfahrwerk handeln. Im Fahrwerk des ge- zeigten Fahrzeugs können somit gleichartige Streben verbaut sein, beispielsweise als Querlenker. The support frame 5 is coupled to the base frame 3 via lower fastening points 9. Buffer elements can be arranged at the lower fastening points 9 of the support frame 5 and the base frame 3, for example. These can be part of the base frame 3 or the support frame 5, or they can be separate components. A direct or indirect coupling of the support frame 5 and the base frame 3 is thus possible. The static forces (weight) caused by the support frame 5 are supported on the base frame 3 by the fastening points 9. Dynamic forces of the support frame 5 are also supported on the base frame 3 in proportion. Two support struts 10 are also provided to further support the dynamic forces of the frame 5. The two support struts 10 are arranged in pairs. As shown in the figures, the support struts 10 can be straight. These can be conventional struts from a vehicle chassis. In the chassis of the vehicle, The vehicle shown can therefore have similar struts installed, for example as wishbones.
Die Streben 10 sind mit einerseits über jeweils einen oberen Befestigungspunkt 11 mit dem übrigen Trägerrahmen 5 gekoppelt. Andererseits sind die Stützstreben 10 mit jeweils einem Krafteinleitungspunkt 12 des Kraftfahrzeugs gekoppelt. Die Krafteinleitungspunkte 12 sind insbesondere unmittelbar am Aufbau 2 angeordnet oder mittelbar an dem Aufbau 2 befestigt. Somit sind über die Stützstreben 10 dynamische Kräfte des Rahmens 5 auf dem Aufbau 2 abstützbar. Der Aufbau 2 kann an diesen Stellen entsprechend verstärkt ausgebildet sein. The struts 10 are on the one hand coupled to the rest of the support frame 5 via an upper fastening point 11. On the other hand, the support struts 10 are each coupled to a force introduction point 12 of the motor vehicle. The force introduction points 12 are arranged in particular directly on the body 2 or indirectly attached to the body 2. Dynamic forces of the frame 5 can thus be supported on the body 2 via the support struts 10. The body 2 can be designed to be reinforced accordingly at these points.
Zur Koppelung der Stützstreben 10 mit dem jeweiligen oberen Befestigungspunkt 11 und Krafteinleitungspunkt 12 sind an den beiden Enden der Stützstreben 10 jeweils ein Koppelelement 13 vorgesehen. Das Koppelelement 13 ist insbesondere gelenkig ausgebildet und/oder als ein elastisches Lager, wie beispielsweise als Silentbuchse. To couple the support struts 10 to the respective upper fastening point 11 and force introduction point 12, a coupling element 13 is provided at each of the two ends of the support struts 10. The coupling element 13 is in particular designed to be articulated and/or as an elastic bearing, such as a silent bushing.
Die Stützstreben 10 verlaufen spiegelbildlich zueinander und quer zur Fahrzeuglängsachse L auf einer parallel zum Grundrahmen 3 und zur Fahrbahnoberfläche gelegenen Horizontalebene. Dadurch stützen sie dynamische Längs- und Querkräfte des Rahmens 5 ab, also sowohl in Längsrichtung als auch Querrichtung des Fahrzeugs. Dies verringert oder verhindert ein Wanken des bestückten Trägerrahmens 5. Bei der gezeigten Ausführungsform liegen beiden Stützstreben 10 (in entgegengesetzte Richtungen weisend) beispielhaft in einem Winkel von etwa 45° zur Fahrzeuglängsachse L (siehe auch Fig. 4). Somit liegt zwischen den beiden Stützstreben 10 ein Winkel von etwa 90° vor. Die beiden Stützstreben 10 leiten die dynamischen Kräfte also in unterschiedliche Richtungen vom Trägerrahmen 5 ab. The support struts 10 are mirror images of each other and run transversely to the vehicle's longitudinal axis L on a horizontal plane parallel to the base frame 3 and the road surface. They therefore support dynamic longitudinal and transverse forces of the frame 5, i.e. both in the longitudinal and transverse directions of the vehicle. This reduces or prevents the equipped support frame 5 from rocking. In the embodiment shown, the two support struts 10 (pointing in opposite directions) are, for example, at an angle of approximately 45° to the vehicle's longitudinal axis L (see also Fig. 4). This means that there is an angle of approximately 90° between the two support struts 10. The two support struts 10 therefore divert the dynamic forces from the support frame 5 in different directions.
Für die beiden oberen Befestigungspunkte 11 können ein extra Gestell und/oder Rahmenstreben des Trägerrahmens 5 vorgesehen sein. Der Aufbau 2 kann auch über ein extra Gestell und/oder Rahmenstreben für die Krafteinleitungspunkt 12 verfügen. Die oberen Befestigungspunkte 11 sind im Trägerrahmen 5 zueinander beabstandet angeordnet. Ebenso sind die Krafteinleitungspunkt 12 zueinander beabstandet am Aufbau 2 angeordnet. Durch die Anordnung und Abstände der Koppelpunkte 11 , 12 ergeben sich die Winkel, die die Stützstreben 10 in der Einbaulage des Trägerrahmens 5 einnehmen. Vorliegend sind diese Positionen der Punkte 11 , 12 so gewählt, dass die Wirklinien der Stützstreben 10 V-förmig verlaufen. Die Wirklinien der Stützstreben 10 entsprechen im gezeigten Beispiel den imaginären Verlängerungen der Streben 10. Sie treffen sich in einem Schnittpunkt P. Dabei ist die Lage des Schnittpunkts P so gewählt, dass dieser Schnittpunkt P in der Einbaulage des Trägerrahmens 5 möglichst genau senkrecht über dem Schwerpunkt S liegt. Dadurch wird verhindert, dass durch die Stützstreben 10 ein Drehmoment um die Hochachse des Trägerrahmens 5 in den Trägerrahmen 5 eingeleitet wird, wenn die Stützstreben 10 dynamische Kräfte des Rahmens 5 abstützen. An extra frame and/or frame struts of the support frame 5 can be provided for the two upper fastening points 11. The structure 2 can also have an extra frame and/or frame struts for the force introduction point 12. The upper fastening points 11 are arranged at a distance from one another in the support frame 5. The force introduction points 12 are also arranged at a distance from one another on the structure 2. The arrangement and spacing of the coupling points 11, 12 determine the angles that the support struts 10 assume in the installed position of the support frame 5. In the present case, the positions of the points 11, 12 are selected such that the lines of action of the support struts 10 are V-shaped. In the example shown, the lines of action of the support struts 10 correspond to the imaginary extensions of the struts 10. They meet at an intersection point P. The position of the intersection point P is selected such that this intersection point P is as precisely vertical as possible above the center of gravity S in the installed position of the support frame 5. This prevents the support struts 10 from introducing a torque about the vertical axis of the support frame 5 into the support frame 5 when the support struts 10 support dynamic forces of the frame 5.
Es ist möglich, dass zusätzlich oder anstelle der gezeigten geraden Stützstreben 10 andersartige Stützstreben zur Abstützung dynamischer Kräfte des Trägerrahmens 5 eingesetzt werden, beispielsweise V-, U- oder X-förmige Stützstreben. Diese sind in Fahrwerken von Lastkraftwagen ebenfalls im serienmäßigen Einsatz und dort somit handelsüblich, beispielsweise als so genannte 3- oder 4-Punkt-Lenker. Es kann auch vorgesehen sein, dass die beiden gezeigten, paarweise angeordneten Stützstreben 10 durch eine einzige V-, U- oder X-förmige Stützstrebe ersetzt werden. It is possible that, in addition to or instead of the straight support struts 10 shown, other types of support struts are used to support dynamic forces of the carrier frame 5, for example V-, U- or X-shaped support struts. These are also used as standard in the chassis of trucks and are therefore commercially available there, for example as so-called 3- or 4-point control arms. It can also be provided that the two support struts 10 shown, arranged in pairs, are replaced by a single V-, U- or X-shaped support strut.
Fig. 4 zeigt eine schematische Draufsicht auf das Kraftfahrzeug und den Trägerrahmen gemäß der Figuren 1 bis 3. Hieraus ist gut die Anordnung der Stützstreben 10 und den jeweils zugeordneten Koppelpunkten 11 , 12 sichtbar. Durch diese Anordnung stellen sich die gezeigten Winkel a, ß zwischen den Längsachsen der Streben 10 und der Fahrzeuglängsachse L ein. Durch die zur Fahrzeuglängsachse L spiegelbildliche Anordnung der Streben 10 sind die beiden Winkel a, ß identisch. Die Winkel a, ß können beispielsweise jeweils 45° betragen, wodurch die Streben einen Winkel von 90° zueinander einnehmen. Die Horizontalebene, entlang derer die Streben 10 verlaufen, liegt hierbei auf der Zeichenebene. Die imaginär verlängerten Längsachsen der Streben 10 kreuzen sich in dem Schnittpunkts P. Dieser liegt in der Einbaulage des Trägerrahmens 5 senkrecht über dem besagten Schwerpunkt S des Trägerrahmens 5. Fig. 4 shows a schematic plan view of the motor vehicle and the support frame according to Figures 1 to 3. This clearly shows the arrangement of the support struts 10 and the respective associated coupling points 11, 12. This arrangement creates the angles a, ß shown between the longitudinal axes of the struts 10 and the vehicle's longitudinal axis L. Due to the mirror-image arrangement of the struts 10 to the vehicle's longitudinal axis L, the two angles a, ß are identical. The angles a, ß can each be 45°, for example, whereby the struts form an angle of 90° to one another. The horizontal plane along which the struts 10 run lies on the drawing plane. The imaginary extended longitudinal axes of the struts 10 intersect at the intersection point P. In the installed position of the support frame 5, this point lies vertically above the said center of gravity S of the support frame 5.
Bezugszeichen Reference symbol
1 Fahrzeugaufbau 1 Vehicle body
Fahrzeugaufbau Vehicle construction
3 Grundrahmen 3 Base frame
Fahrzeugachsen Vehicle axles
5 Trägerrahmen 5 support frames
Treibstoffspeicher Fuel storage
7 Wärmetauscher 7 Heat exchangers
8 Gebläse 8 blowers
9 unterer Befestigungspunkt 9 lower attachment point
10 Stützstrebe 10 Support strut
11 oberer Befestigungspunkt (Koppelpunkt)11 upper attachment point (coupling point)
12 Krafteinleitungspunkt (Koppelpunkt) 12 Force introduction point (coupling point)
13 Koppelelement, elastisches Lager 13 Coupling element, elastic bearing
P Schnittpunkt P Intersection
S Schwerpunkt S Focus
L Fahrzeuglängsachse L Vehicle longitudinal axis

Claims

Patentansprüche Patent claims
1. Trägerrahmen (5) zum Tragen zumindest eines Treibstoffspeichers (6) eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens, aufweisend untere Befestigungspunkte (9) unterhalb eines Schwerpunktes (S) des Trägerrahmens (5) zur Anbringung des Trägerrahmen (5) auf einem Grundrahmen (3) des Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerrahmen (5) zumindest einen oberen Befestigungspunkt (11 ) oberhalb des Schwerpunktes (S) aufweist mit dem eine Stützstrebe (10) des Trägerrahmens (5) gekoppelt ist, die zum Abstützen dynamischer Kräfte des Trägerrahmens (5) auf einen Krafteinleitungspunkt (12) des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. 1. Support frame (5) for supporting at least one fuel reservoir (6) of a motor vehicle, in particular a truck, having lower fastening points (9) below a center of gravity (S) of the support frame (5) for attaching the support frame (5) to a base frame (3) of the motor vehicle, characterized in that the support frame (5) has at least one upper fastening point (11) above the center of gravity (S), to which a support strut (10) of the support frame (5) is coupled, which is designed to support dynamic forces of the support frame (5) on a force introduction point (12) of the motor vehicle.
2. Trägerrahmen (5) nach Anspruch 1 , wobei die Stützstrebe (10) ausgebildet ist, um in Einbaulage des Trägerrahmens (5) dynamische Kräfte des Trägerrahmens (5) in Querrichtung und/oder in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs zum Krafteinleitungspunkt (12) abzustützen. 2. Support frame (5) according to claim 1, wherein the support strut (10) is designed to support, in the installed position of the support frame (5), dynamic forces of the support frame (5) in the transverse direction and/or in the longitudinal direction of the motor vehicle to the force introduction point (12).
3. Trägerrahmen (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stützstrebe (10) ausgebildet ist, um in Einbaulage des Trägerrahmens (5) auf einer Horizontalebene des Kraftfahrzeugs zu verlaufen. 3. Support frame (5) according to one of the preceding claims, wherein the support strut (10) is designed to run on a horizontal plane of the motor vehicle in the installed position of the support frame (5).
4. Trägerrahmen (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stützstrebe (10) über zumindest ein elastisches Lager (13) zur elastischen Koppelung der Stützstrebe (10) mit dem oberen Befestigungspunkt (11 ) und/oder dem Krafteinleitungspunkt (12) verfügt. 4. Support frame (5) according to one of the preceding claims, wherein the support strut (10) has at least one elastic bearing (13) for elastically coupling the support strut (10) to the upper fastening point (11) and/or the force introduction point (12).
5. Trägerrahmen (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stützstrebe (10) gerade ausgebildet ist und über genau zwei endseitige Koppelelemente (13) zur Koppelung der Stützstrebe (10) einerseits mit dem oberen Befestigungspunkt (11 ) und andererseits mit dem Krafteinleitungspunkt (12) verfügt. 5. Support frame (5) according to one of the preceding claims, wherein the support strut (10) is straight and has exactly two end coupling elements (13) for coupling the support strut (10) on the one hand with the upper fastening point (11) and on the other hand with the force introduction point (12).
6. Trägerrahmen (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Stützstrebe (10) über mehrere Koppelelemente (13) zur Koppelung der Stützstrebe (10) mit mehreren oberen Befestigungspunkten (11 ) des Trägerrahmens (5) und/oder mehreren Krafteinleitungspunkten (12) des Kraftfahrzeugs verfügt. 6. Support frame (5) according to one of claims 1 to 4, wherein the support strut (10) has several coupling elements (13) for coupling the support strut (10) with several upper fastening points (11) of the support frame (5) and/or several force introduction points (12) of the motor vehicle.
7. Trägerrahmen (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Stützstrebe (10) eine Strebe oder ein Lenker eines Kraftfahrzeugfahrwerks eingesetzt ist. 7. Support frame (5) according to one of the preceding claims, wherein a strut or a control arm of a motor vehicle chassis is used as the support strut (10).
8. Trägerrahmen (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Trägerrahmen (5) über mehrere der Stützstreben (10) verfügt, wobei die mehreren Stützstreben (10) ausgebildet ist, um in Einbaulage des Trägerrahmens (5) dynamischer Kräfte des Trägerrahmen (5) in zueinander unterschiedliche Richtungen in Krafteinleitungspunkten (12) des Kraftfahrzeugs abzustützen. 8. Support frame (5) according to one of the preceding claims, wherein the support frame (5) has a plurality of support struts (10), wherein the plurality of support struts (10) is designed to support, in the installed position of the support frame (5), dynamic forces of the support frame (5) in mutually different directions in force introduction points (12) of the motor vehicle.
9. Trägerrahmen (5) nach Anspruch 8, wobei zwei Stützstreben (10) vorgesehen sind, die in Einbaulage des Trägerrahmens (5) so angeordnet sind, dass die Wirklinien dieser Stützstreben (10) einen Schnittpunkt (P) bilden, der oberhalb des Schwerpunktes (S) liegt. 9. Support frame (5) according to claim 8, wherein two support struts (10) are provided which are arranged in the installed position of the support frame (5) such that the lines of action of these support struts (10) form an intersection point (P) which lies above the center of gravity (S).
10. Kraftfahrzeug, insbesondere Lastkraftwagen, aufweisend einen Grundrahmen (3) auf dem ein erster und zweiter Aufbau (1 , 2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass in Fahrzeuglängsachse (L) zwischen diesen Aufbauten (1 , 2) ein Trägerrahmen (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche auf dem Grundrahmen (3) angeordnet ist, wobei der Krafteinleitungspunkt (12) zum Abstützen dynamischer Kräfte des Trägerrahmens (5) an dem ersten oder zweiten Aufbau (1 , 2) vorgesehen ist. 10. Motor vehicle, in particular a truck, having a base frame (3) on which a first and second structure (1, 2) are arranged, characterized in that a support frame (5) according to one of the preceding claims is arranged on the base frame (3) in the vehicle's longitudinal axis (L) between these structures (1, 2), wherein the force introduction point (12) is provided for supporting dynamic forces of the support frame (5) on the first or second structure (1, 2).
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