用于电驱动机动车辆的安装框架的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于电驱动机动车辆(10)的安装框架(20)，该安装框架具有：在该机动车辆(10)的纵向方向(18)上定向的两个纵梁(30，32)；一个用于驱动该机动车辆(10)的电驱动单元(22)，该电驱动单元被安装在这些纵梁(30，32)上，其中这些纵梁(30，32)形成一种在该纵向方向(18)向外开放的框架安排；以及，一个挠曲刚性中空体(28)，该中空体是与这些纵梁(30，32)分立地形成的并且被固定到该安装框架(20)上，其中，该中空体(28)被安排在这些纵向梁(30，32)之间并且被机械地固定连接到这些纵向梁(30，32)上，从而形成一个封闭的框架区段。
【专利说明】用于电驱动机动车辆的安装框架
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于电驱动机动车辆的安装框架，该框架具有:在该机动车辆的纵向方向上定向的两个纵梁；一个用于驱动该机动车辆的电驱动单元，该电驱动单元被安装在这些纵梁上，其中这些纵梁形成一种在该纵向方向上向外开放的框架安排；以及，一个挠曲刚性的中空体，该中空体是与这些纵梁分立地形成的并且被固定到该安装框架上。
【背景技术】
[0002]所述类型的安装框架通常用于将电驱动机动车辆的驱动部件固定地安装在机动车辆的承载框架或底盘上。
[0003]所述类型的安装框架例如是从US2004/0090085A1中已知的，其中该安装框架具有在机动车辆的纵向方向延伸的两个平行的且自由的纵梁，其中，在这些纵梁上安排了一个安装支架，在该安装支架中一个电控单元被安装在这些纵梁的上方。其缺点是，用于安装该电控单元的安装支架在机动车辆被卷入碰撞的事件中只能吸收很少的形变能量，从而使得该安装支架以及该电控单元总体上并不增加该安装框架的稳定性，并且因此对于被动安全性不具有贡献。
[0004]总之，已知的机动车辆承载框架以及用于电机动车辆的安装框架具有的缺点是，由于没有内燃发动机和/或传动单元的部件，机动车辆承载框架的稳定性总体上是减小的，并且需要额外的加强装置以便在机动车辆卷入碰撞的事件中确保乘员的被动安全性。
实用新型内容
[0005]因此本实用新型的目的是提供一种用于电驱动机动车辆的安装框架，该安装框架以很少的技术支出增加了乘员的被动安全性。
[0006]在引言中阐述的安装框架的情况下，根据本实用新型所述目的的实现在于中空体被安排在这些纵梁之间并且被机械地固定连接到这些纵梁上从而形成一个封闭的框架区段。
[0007]并且上述目的是通过一种具有一个承载框架并且具有根据本实用新型的安装框架的电驱动机动车辆实现的，其中该安装框架是被安排在机动车辆的承载框架上并且被机械地固定连接到该承载框架上。
[0008]1.一种用于电驱动机动车辆的安装框架，该安装框架具有:在该机动车辆的纵向方向上定向的两个纵梁；一个用于驱动该机动车辆的电驱动单元，该电驱动单元被安装在这些纵梁上，其中这些纵梁形成一种在该纵向方向向外开放的框架安排；以及，一个挠曲刚性中空体，该中空体是与这些纵梁分立地形成的并且被固定到该安装框架上，其中，该中空体被安排在这些纵向梁之间并且被机械地固定连接到这些纵向梁上，从而形成一个封闭的框架区段。
[0009]2.如前述I所述的安装框架，其中，该中空体是由连接装置固定到这些纵梁上。
[0010]3.如前述I或2所述的安装框架，其中，该中空体以及该驱动单元在这些纵梁上在该纵向方向上是前后安装的，其中该中空体被安排成在该纵向方向相对于该驱动单元向外偏移。
[0011 ] 4.如前述I至3之一所述的安装框架，其中，一个用于对该驱动单元提供电能的电能存储器被安装在这些纵梁上，并且其中该中空体被安排成在该纵向方向相对于该电能存储器向外偏移。
[0012]5.如前述I至4之一所述的安装框架，其中，在该中空体中形成多个加强柱。
[0013]6.如前述5所述的安装框架，其中，这些加强柱在该中空体中从一个安装点开始以辐射的方式延伸，在该安装点处该中空体被安装在这些纵梁中的一个纵梁上。
[0014]7.如前述I至6之一所述的安装框架，其中，一个适配元件被安排在该中空体与该驱动单元之间。
[0015]8.如前述7所述的安装框架，其中，该适配元件具有一个面向该驱动单元的凹入的弯曲表面。
[0016]9.如前述7或8所述的安装框架，其中，该适配元件是由塑料形成的。
[0017]10.如前述7或8所述的安装框架，其中，该适配元件是由金属形成的。
[0018]11.如前述7至10之一所述的安装框架，其中，该适配元件具有一种蜂窝结构。
[0019]12.如前述I至11之一所述的安装框架，其中，该中空体中容纳了该电驱动机动车辆的一个电气部件。
[0020]13.如前述I至12之一所述的安装框架，其中，该中空体是一个封闭的中空体的形式。
[0021]借助的事实是，这些纵梁形成一种框架安排，该框架安排在机动车辆的纵向方向上向外或者朝向该机动车辆的一端是开放的，该安装框架就能以很少的技术费用生产，并且因为该中空体以及该电驱动单元被各自机械地固定连接到这两个框架梁上从而形成封闭的框架区段，所述两个部件就能总体上用于加强该安装框架，因为这些纵梁和中空体以及该电驱动单元形成一个块体，并且因此该安装框架的机械刚性总体上是增加的。借助的事实是，该电驱动单元以及中空体与这些纵梁一起形成一个稳定单元，该安装框架可以确保在碰撞事件中所需的被动安全性以及受控的形变行为，即使在电驱动机动车辆没有内燃发动机传动系的大质量部件的情况下也是如此。
[0022]因此完全实现了本实用新型的目的。
[0023]在优选的实施例中，该中空体是由连接装置来固定到这些纵梁上。
[0024]以此方式，该安装框架可以装配有多个部件，尤其是以很少的技术支出装配有电驱动单元，其中该安装框架的所需要的加强是通过随后固定的该中空体实现的。
[0025]还优选的是中空体和驱动单元在这些纵梁上在纵向方向上是前后安装的或者相对于彼此是偏移的，其中该中空体被安排成相对于驱动单兀在机动车辆的纵向方向上向外偏移、或者朝向该机动车辆的一个末端区段偏移。
[0026]以此方式，在该电驱动单元的周围形成封闭的框架区段，由此该电驱动单元受到保护而在机动车辆卷入碰撞的事件中免于损伤，从而减少了由过电压所引起的伤害。
[0027]此外优选的是在这些纵梁上安装了用于对该驱动单元提供电能的电能存储器，其中该中空体被安排成在纵向方向相对于该电能存储器向外偏移。
[0028]以此方式，该能量存储器在碰撞事件中受到机械保护。
[0029]此外优选的是在该中空体中形成多个加强柱，以便在纵向方向上增加该中空体的机械稳定性。
[0030]以此方式，可以增加该中空体的机械稳定性而无需显著增加该机动车辆的重量。
[0031]可替代的是，该中空体还可以填充有一种材料，这种材料具有低密度并且在碰撞事件中表现出良好的性能，例如，一种蜂窝结构。
[0032]此外优选的是这些加强柱在中空体中从一个安装点开始以辐射或V状的形式延伸，在该安装点处该中空体被安装在这些纵梁中的一个纵梁上。
[0033]以此方式，在碰撞事件中，相应的碰撞能量能以有效的方式经由这些加强柱而传输到这些纵梁，从而该碰撞能量可以被消散。
[0034]此外优选的是一个适配件元被安排在中空体与电驱动单元之间。
[0035]以此方式，在碰撞事件中，形变能量可以在中空体与电驱动单元之间交换，并且可以改善这种块体构造。
[0036]此外优选的是该适配元件具有一个面向该驱动单元的凹入的弯曲表面。
[0037]以此方式，在该适配元件与该驱动单元之间可以形成改善的机械接触，由此改善了中空体与电驱动单元的块体构造。
[0038]此外优选的是该适配元件由塑料形成。
[0039]以此方式，在机动车辆卷入碰撞的事件中，形变能量能以一种有效的方式被吸收，而与此同时，该适配元件的重量是有限的。
[0040]此外优选的是该适配元件由金属形成。
[0041]以此方式，由于块状的适配元件而由此可以实现另一种块体构造，同时增加了被动安全性。
[0042]在此特别优选的是该适配元件具有一种蜂窝结构。
[0043]以此方式，可以提供一种由金属构成并具有轻的重量的适配元件。
[0044]此外优选的是在该中空体中容纳了该机动车辆的一个电气部件。
[0045]以此方式，可以利用该中空体的结构空间，并且此外，可以进一步增加该中空体的挠曲刚性。
[0046]此外优选的是该中空体是一种封闭的中空体形式。
[0047]以此方式，可以增加该中空体的机械刚度，并且安排在中空体中的任何一个电气部件都可以被完全封装并受到保护。
[0048]不言自明，以上阐述的这些特征以及仍有待在以下说明的特征不仅能够在对应地限定的组合中使用而且还能够在其他组合中或单独地使用而不脱离本实用新型的范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0049]在附图中展示了本实用新型的多个示例性实施方案并且在以下的说明中对其进行更详细的说明。在附图中:
[0050]图1是具有一个用于安装电驱动机器的安装框架的机动车辆的示意性图示；
[0051]图2示出了具有一个用于安装电气部件的安装框架的机动车辆的示意性透视细节图；并且
[0052]图3a、图3b示出了用于与该安装框架形成一个块体的中空体的透视细节图。
【具体实施方式】
[0053]在图1中，示意性地展示了一个电驱动机动车辆并且整体上指示为10。机动车辆10具有一个承载框架12，该承载框架上安装有机动车辆10的车轮14。机动车辆10总体上具有一条纵向轴线16并且基本上在平行于纵向轴线16的纵向方向上移动，如箭头18所指示的。
[0054]一个安装框架20被固定到该承载框架12上，该安装框架一般而言用于安装该机动车辆10的多个电驱动部件。在该安装框架20上安装了一个电驱动机器22，其中该驱动机器22的轴24经由变速器26而被连接到这些车轮上以便驱动该机动车辆10。在该安装框架20上还安装了一个中空体28形式的加强元件28。在一个具体的实施例中，电驱动机动车辆10的一个电气部件是被容纳在中空体28中，以便相应地使该加强元件28机械地增强并且相应地利用位于该中空体28中的结构空间。该安装框架20具有两个长形的纵梁30、32，这两个纵梁在向外的方向上(也就是说朝向该机动车辆10的一个末端部分)平行于该纵向轴线16延伸。这些纵梁30、32均被安装在机动车辆的一个横梁34上或者承载框架12上。这些纵梁30、32形成一种在纵向方向18向外开放的框架安排，并且作为平行于该纵向轴线16的自由梁而朝向该机动车辆10的或该承载框架12的一端延伸。该电驱动机器22被安排和安装在纵梁30、32之间。该加强元件28被安装在两个纵梁30、32上并且由固定装置固定或者机械地固定连接到这些纵梁30、32上，从而相对于该电驱动机器22是偏移的。该加强元件28是一个硬的且挠曲刚性的中空体28的形式，该中空体被安装在这些纵梁30、32的各自的远端38上并且使这些纵梁30、32的远端38机械地彼此连接。该加强元件28或中空体28与这些自由纵梁30、32 —起形成一个封闭的框架区段，或者该中空体28在这些远端38上形成一个横柱以用于将这些纵梁30、32彼此连接。
[0055]在该安装框架20上还安装了能电连接到该电驱动机器22上的一个电能存储器40或电池40，以便相应地对该电驱动机器22提供电能。在这个实施例中，电能存储器40被安排在电驱动机器22与横梁34之间。
[0056]该加强元件28被安排或安装成在纵向方向18相对于该电驱动机器22和电能存储器40向外偏移，而该电驱动机器22和电能存储器40被安排或安装成在纵向方向18相对于该加强兀件28向内偏移。换言之，该加强兀件28在机动车辆的碰撞方向上被安排在电驱动机器22的前部。总之，以此方式，可以实现的是这些纵梁30、32和电驱动机器22以及该加强元件28形成一个块体。该加强元件28相对于纵向方向18的这些电气部件是安排或安装在外部，以便在机动车辆10卷入碰撞的事件中，这些电气部件受到保护并且相应地防止由受损的电气部件所引起的危险的过电压。
[0057]该加强元件28用于使该安装框架20大体上稳定并且替代了机动车辆10由于电驱动而缺少的那些部件，这样使得该安装框架20与该加强元件28以及该电驱动机器22 —起形成一个块状的块体，该块体在机动车辆10卷入碰撞的事件中提供了所需要的稳定性以及一个相应的碰撞压损区。以此方式，通常构型用于带内燃发动机的机动车辆的这种承载框架12和安装框架20也可以用于电驱动的车辆，其中内燃发动机与所需的变速器的相对应的安装点均用于安装该电驱动机器22以及该加强元件28。因此，一般而言，可以由电驱动机器以及该加强元件28来替代缺少的块状部件，例如像内燃发动机动力传动系的发动机组以及变速器。
[0058]该加强元件28是中空体28的形式并且可以优选地容纳一个电气部件，例如像电驱动器22的多个功率电子器件或者用于对该电能存储器40充电的一个充电单元，以便增加该加强元件28的稳定性并且同时利用该结构空间。由于这些电气部件都通常具有一个块状金属冷却体，能够通过电气部件在中空体28中的这种安排而进一步改善该块体构造，并且因此加强该安装框架20。
[0059]在一个替代实施例中，该加强元件28或中空体28在其内部具有一种用于增强该加强元件28的机械稳定性的构架结构。该构架结构优选被机械地连接到该固定装置36或相对应的安装点上，以便在机动车辆10卷入碰撞的事件中，将该碰撞能量从该加强元件28引导到这些纵梁30、32中。
[0060]这些固定装置36可以是用于将该加强元件28固定到对应的纵梁30、32上的相对应的安装点上的螺钉、铆钉或焊点。中空体28优选是借助其对应的侧表面在各自情况下以一种大面积的方式连接到这些纵梁30、32上的。
[0061]这些纵梁30、32具有许多弯折区段(在此并未更详细地展示)，这些弯折区段用作这些纵梁30、32的预定的断裂点或弯折的折痕。在碰撞事件中，这些弯折区段旨在确保该安装框架20总体上具有预定的弯曲行为，以便对该承载框架的多个组成部分的弯曲实现控制。以这种方式，可以总体改善机动车辆10的碰撞压损区。
[0062]一个适配元件42被安排在该加强元件28与该电驱动机器22之间。该适配元件42优选地抵靠在该加强元件28上，并且在其朝向该电驱动机器22的表面上具有与该电驱动机器22的表面相对应的形式或结构或轮廓，以便在机动车辆10卷入碰撞的事件中以及在该安装框架20的相应的形变事件中进一步有助于该安装框架20整体稳定并进一步有助于块体构造。为此目的，该适配元件42优选地具有一个平坦表面和一个凹入的弯曲表面，该平坦表面对应地面向该加强元件28并且该弯曲表面面向该电驱动机器22。该适配元件42可以大面积地抵靠在该加强元件28上并且还抵靠在该驱动机器22上。
[0063]该适配元件42可以形成为一个例如由硬橡胶构成的塑料元件，或者形成为一个例如由铝构成的金属元件。该适配元件42优选地具有一种蜂窝结构以便提供高的稳定性，并且因此提供高度有效的块体构造而具有轻的重量。
[0064]图2示意性地展示了带有该承载框架12的机动车辆10的透视细节图。相同的元件由相同的参考符号表示，其中在此仅说明这些特别的特征。
[0065]这些纵梁30、32平行于该纵向轴线16延伸并且形成为带中空矩形轮廓以便相应地节省重量的多个长形的直杆。该电驱动机器22与变速器26被安装在这些纵梁30、32之间。这些纵梁30、32在一个中央区段46中通过一个横梁50相连接，以便对部件提供相应改善的安装能力并且以便增加所述区域中的稳定性。该加强元件28被安装在这些纵梁30、32的远端38上以便将这些纵梁30、32机械地固定地彼此连接并且相应地形成一个封闭的框架区段，如将在以下进行更详细地说明。
[0066]在各自情况下，该承载框架12的一个纵向区段54、56是邻近这些纵梁30、32而侧向地形成的，所述纵向区段各自具有一个连接区段58、60以用于一个缓冲器到该承载框架12的连接。
[0067]该加强元件28被安排在这些纵梁30、32的这些远端38之间并且由固定装置36固定地连接到这些纵梁30、32。该加强元件28是盒体或块体的形式并且具有一个空腔，在一个具体的实施例中在该空腔中可以安装多个电气部件。具有一个平坦表面62和一个凹入的弯曲表面64的这个适配元件42被安排在该电驱动机器22与该加强元件28之间。平坦表面62用于将该适配元件42固定至该加强元件28，并且该凹入的表面面向该电驱动机器22并且在机动车辆10卷入碰撞的事件中用于改善该加强元件28与电驱动机器22之间的机械接触，并且改善由该加强元件28与该电驱动机器22形成的块体构造。在此情况下该凹入表面64可以与该电驱动机器22间隔开或者可抵靠在该电驱动机器上。该适配元件42优选地具有一种蜂窝结构，并且是由例如硬橡胶的塑料形成、或者由例如铝的金属形成。
[0068]通过该适配元件42，可以整体改善该加强元件28与该电驱动机器22的块体构造。
[0069]图3a示意性地展示了该加强元件28或中空体28的具体实施例。相同的元件由相同的参考符号表示，其中在此仅说明这些特别的特征。
[0070]如以上说明的，该加强元件28被固定到这些纵梁30、32的远端38上。该加强元件28具有一个用于减小重量的空腔66并且在该空腔中可以优选地安排该电驱动器的一个电气部件，例如像一个变换器或用于对电能存储器40充电的一个充电单元。在这个实施例中，该加强元件28由于其挠曲刚性以及块状金属壳体而在这两个纵梁30、32之间形成一种机械连接。
[0071]图3b示意性地展示了该加强元件28的一种替代实施例。相同的元件由相同的参考符号表示，其中在此仅说明这些特别的特征。
[0072]该加强元件28通常形成为一个中空体，其中，在该中空体中，形成许多加强柱68，这些加强柱一起形成一种构架结构。这些加强柱68在该加强元件28中从一个安装点70开始在不同方向上以辐射的方式或以V状延伸。该安装点70形成了该加强元件28到对应纵梁30、32的一种机械连接并且被指配了这些固定装置36中的一个。通过这些加强柱68在该加强元件28的空腔中形成的构架结构，就能以有针对性的方式增加该加强元件28的机械稳定性，其中，在机动车辆10卷入碰撞的事件中，这些加强柱68经由这些安装点70将该碰撞能量传输到该安装框架20，以便由此传输并且相应地分配该碰撞能量。
【权利要求】
1.一种用于电驱动机动车辆(10)的安装框架(20)，该安装框架具有:在该机动车辆(10)的纵向方向(18)上定向的两个纵梁(30，32);—个用于驱动该机动车辆(10)的电驱动单元(22)，该电驱动单元被安装在这些纵梁(30，32)上，其中这些纵梁(30，32)形成一种在该纵向方向(18)向外开放的框架安排；以及，一个挠曲刚性中空体(28)，该中空体是与这些纵梁(30，32)分立地形成的并且被固定到该安装框架(20)上，其特征在于，该中空体(28)被安排在这些纵向梁(30，32)之间并且被机械地固定连接到这些纵向梁(30，32)上，从而形成一个封闭的框架区段。
2.根据权利要求1所述的安装框架，其特征在于，该中空体(28)是由连接装置(36)固定到这些纵梁(30，32)上。
3.根据权利要求1或2所述的安装框架，其特征在于，该中空体(28)以及该驱动单元(22)在这些纵梁(30，32)上在该纵向方向(18)上是前后安装的，其中该中空体(28)被安排成在该纵向方向(18)相对于该驱动单兀(22)向外偏移。
4.根据权利要求1或2所述的安装框架，其特征在于，一个用于对该驱动单元(22)提供电能的电能存储器(40)被安装在这些纵梁(30，32)上，并且其中该中空体(28)被安排成在该纵向方向(18)相对于该电能存储器(40)向外偏移。
5.根据权利要求1或2所述的安装框架，其特征在于，在该中空体(28)中形成多个加强柱(68)。
6.根据权利要求5所述的安装框架，其特征在于，这些加强柱(68)在该中空体(28)中从一个安装点(70)开始以辐射的方式延伸，在该安装点处该中空体(28)被安装在这些纵梁(30，32)中的一个纵梁上。
7.根据权利要求1或2所述的安装框架，其特征在于，一个适配元件(42)被安排在该中空体(28)与该驱动单元之间。
8.根据权利要求7所述的安装框架，其特征在于，该适配元件(42)具有一个面向该驱动单元(22)的凹入的弯曲表面。
9.根据权利要求7所述的安装框架，其特征在于，该适配元件(42)是由塑料形成的。
10.根据权利要求7所述的安装框架，其特征在于，该适配元件(42)是由金属形成的。
11.根据权利要求7所述的安装框架，其特征在于，该适配元件(42)具有一种蜂窝结构。
12.根据权利要求1或2所述的安装框架，其特征在于，该中空体(28)中容纳了该电驱动机动车辆(10)的一个电气部件。
13.根据权利要求1或2所述的安装框架，其特征在于，该中空体(28)是一个封闭的中空体(28)的形式。
【文档编号】B60K1/04GK203974510SQ201420306665
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年6月10日 优先权日:2013年6月13日
【发明者】T·F·默克尔 申请人:F·波尔希名誉工学博士公司