DE102022122004A1

DE102022122004A1 - Trägersystem für einen kraftfahrzeug-wasserstoffspeichertank

Info

Publication number: DE102022122004A1
Application number: DE102022122004.4A
Authority: DE
Inventors: Ji Ho CHOI; Seung Won AN; Jong Seop SONG
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2021-12-08
Filing date: 2022-08-31
Publication date: 2023-06-15
Also published as: JP2023085187A; US20230173914A1; KR20230086359A; CN116238325A

Abstract

Ein Fahrzeugwasserstoffspeichertank-Trägersystem für ein Fahrzeug kann aufweisen: einen Boden (1), ein Paar von Seitenschwellern (6), die jeweilig an den Seitenrändern des Bodens (1) angebracht sind, und einen Tragrahmen (10), der an dem Boden (1) angebracht ist und einen Wasserstoffspeichertank (5) trägt. Der Tragrahmen (10) weist ein Paar von Längselementen und eine Mehrzahl von Querelementen auf, die das Paar von Längselementen miteinander verbinden, wobei zumindest ein Querelement unter der Mehrzahl von Querelementen ein Paar von Verlängerungsabschnitten aufweist, die sich jeweilig von seinen entgegengesetzten Enden in Richtung des Paars von Seitenschwellern (6) erstrecken, und jeder Verlängerungsabschnitt mit einem entsprechenden Seitenschweller (6) des Paars von Seitenschwellern (6) verbunden ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung/Erfindung betrifft ein Trägersystem für einen Kraftfahrzeug-Wasserstoffspeichertank, und insbesondere ein Trägersystem für einen Kraftfahrzeug-Wasserstoffspeichertank, das das Unfallverhalten des Fahrzeugs erheblich verbessert und einen Wasserstoffspeichertank sicher schützt.
HINTERGRUND
In den letzten Jahren, so wie die Wahrnehmung einer Umweltkrise und einer Erschöpfung von Ölressourcen zugenommen hat, wurden Forschung und Entwicklung von umweltfreundlichen Elektrofahrzeugen aktiv durchgeführt. Elektrofahrzeuge weisen Plug-in-Hybridfahrzeuge (engl. „plug-in hybrid electric vehicles“, kurz: PHEVs), Batterie-Elektrofahrzeuge (engl. „battery electric vehicles“, kurz: BEVs), Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge (engl. „fuel cell electric vehicles“, kurz: FCEVs) usw. auf.
Ein FCEV weist einen Brennstoffzellenstapel, in dem unter Verwendung von Wasserstoff Elektrizität erzeugt wird, einen Wasserstoffspeichertank, in dem Wasserstoff gespeichert wird, und ein Batteriepaket auf, in dem die durch regeneratives Bremsen erzeugte elektrische Energie gespeichert wird.
Das FCEV benötigt zwangsläufig einen großvolumigen Wasserstoffspeichertank, um seine rein elektrische Reichweite (engl. „all electric range“, kurz: AER) zu erhöhen. Um eine größere AER des FCEV zu erreichen, kann der Wasserstoffspeichertank eine zylindrische Form haben, die sich in Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt. Wenn jedoch die Länge des Wasserstoffspeichertanks zunimmt, um die ausreichende Kapazität des Wasserstoffspeichertanks sicherzustellen, kann ein Seitenaufprallraum zwischen einem jedem Endabschnitt des Wasserstoffspeichertanks und einer entsprechenden Seitenstruktur einer Fahrzeugkarosserie relativ verengt bzw. verringert sein, was die Möglichkeit einer Beschädigung des Wasserstoffspeichertanks während eines Seitenzusammenstoßes/-aufpralls des Fahrzeugs erhöhen kann.
Inzwischen werden FCEVs bei verschiedenen Fahrzeugtypen wie Limousinen, „Sport Utility Vehicles“ (SUVs) und Mehrzweckfahrzeuge (engl. „Multi-Purpose Vehicles“; kurz: MPVs) eingesetzt. Ein Fahrzeug wie ein MPV hat eine relativ große Gesamthöhe und Bodenhöhe, und an z.B. jedem Rand des Bodens kann eine Stufe vorgesehen sein, um das Be- und Entladen von Gepäck und das Ein- und Aussteigen von Passagieren zu erleichtern. Die Stufe kann vom Boden (bspw. Fahrzeugboden) nach unten abgesetzt sein, und an ein unteres Ende der Stufe kann ein Seitenschweller angeschlossen sein. Der Seitenschweller kann aufgrund des Höhenunterschieds zwischen dem Boden und der Stufe in einer Höhenrichtung des Fahrzeugs vom Boden in Abstand sein. Bei einer Fahrzeugkollision/-aufprall kann sich der Seitenschweller in Richtung Boden drehen, ohne durch die Aufprallenergie verformt zu werden. Dementsprechend kann die Aufprallenergie an der Fahrzeugseite nicht absorbiert werden, so dass die Unfallsicherheit des Fahrzeugs möglicherweise nicht ausreichend erreicht wird. Die Länge des Wasserstoffspeichertanks kann reduziert werden, um den Wasserstoffspeichertank zu schützen, so dass es schwierig sein kann, die ausreichende Kapazität des Wasserstoffspeichertanks sicherzustellen.
Die in diesem Abschnitt über den Hintergrund beschriebenen Informationen dienen dazu, den Hintergrund des erfindungsgemäßen Konzepts besser zu verstehen, und können jedes technische Konzept umfassen, das nicht als dem Fachmann bekannten Stand der Technik angesehen wird.
KURZERLÄUTERUNG
Die vorliegende Offenbarung/Erfindung wurde getätigt, um die oben genannten Probleme der verwandten Technik zu lösen, während die Vorteile der verwandten Technik beibehalten werden.
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung/Erfindung stellt ein Trägersystem für einen Wasserstoffspeichertank bzw. ein Wasserstoffspeichertank-Trägersystem in einem bzw. für ein Kraftfahrzeug bereit, das so gestaltet ist, dass es einen Tragrahmen, der einen Wasserstoffspeichertank (bspw. Wasserstoff(druck- und/oder -kryogen)tank) trägt, direkt mit den Seitenschwellern eines Fahrzeugs verbindet, wodurch die Steifigkeit und Festigkeit des Fahrzeugs verbessert wird, das Unfallverhalten des Fahrzeugs erhöht wird und der Wasserstoffspeichertank im Falle einer Fahrzeugkollision sicher geschützt wird.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung/Erfindung kann ein Fahrzeugwasserstoffspeichertank-Trägersystem für ein Fahrzeug aufweisen: einen Boden, ein Paar Seitenschweller, die jeweilig an den (bspw. Quer- bzw. Fahrzeugbreitenrichtung-)Seitenrändern des Bodens angebracht sind, und einen Tragrahmen, der an dem Boden angebracht ist und (zumindest) einen Wasserstoffspeichertank trägt. Der Tragrahmen kann ein Paar von Längselementen (bspw. Längsträger bzw. Längsbalken) und eine Mehrzahl von Querelementen (bspw. Querträger bzw. Querbalken) aufweisen, die das Paar von Längselementen miteinander verbinden. Zumindest ein Querelement unter der Mehrzahl der Querelemente kann ein Paar von Verlängerungsabschnitten aufweisen, die sich jeweilig von entgegengesetzten Enden in Richtung des Paars von Seitenschwellern erstrecken. Jeder Verlängerungsabschnitt kann mit einem entsprechenden Seitenschweller des Paars von Seitenschwellern verbunden sein.
Beispielsweise können die Verlängerungsabschnitte zumindest eines Querelements mit den entsprechenden Seitenschwellern verbunden sein, so dass der Tragrahmen fest mit dem Paar von Seitenschwellern verbunden sein kann und somit der Wasserstoffspeichertank fest an einer Fahrzeugkarosserie gehalten werden kann. Insbesondere kann zumindest ein Querelement das Paar von Seitenschwellern in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs fest abstützen, wodurch eine Verformung der Seitenschweller und eine Verformung der Fahrzeugkarosserie verhindert wird. Da die Seitenschweller nicht gegen den Wasserstoffspeichertank stoßen dürfen, kann eine Beschädigung des Wasserstoffspeichertanks und der mit ihm verbundenen Ventile und Leitungen verhindert werden.
Beispielsweisekann jeder Seitenschweller einen inneren, dem Fahrzeuginneren zugewandten Seitenschweller (bspw. ein Paneel bzw. Blech), und einen äußeren, dem Fahrzeugäußeren zugewandten Seitenschweller (bspw. ein Paneel bzw. Blech) aufweisen. Das Paar von Verlängerungsabschnitten kann beispielsweise jeweilig mit den inneren Seitenschwellern verbunden sein.
Beispielsweise kann jeder Verlängerungsabschnitt mit dem entsprechenden inneren Seitenschweller durch eine erste Befestigungsschraube verbunden sein, die in eine erste Rohrmutter geschraubt ist, die an dem inneren Seitenschweller befestigt ist.
Da der Verlängerungsabschnitt zumindest eines Querelements mit dem inneren Seitenschweller der Seitenschweller verbunden ist, können die Festigkeit und Steifigkeit des inneren Seitenschwellers selbst erhöht werden, und dementsprechend kann der innere Seitenschweller ein hochfester Abschnitt sein. Da der äußere Seitenschweller des Seitenschwellers nicht direkt mit dem Verlängerungsabschnitt des zumindest einen Querelements verbunden ist, kann der äußere Seitenschweller ein Abschnitt mit geringer Festigkeit sein. Das heißt, der Seitenschweller kann in einen hochfesten Abschnitt und einen niederfesten Abschnitt unterteilt sein. Bei einer Seitenkollision/- aufprall des Fahrzeugs kann der äußere Seitenschweller, der zum niederfesten Abschnitt des Seitenschwellers korrespondiert, durch die Aufprallenergie leicht verformt werden, um dadurch die Aufprallenergie zu absorbieren, und kann der innere Seitenschweller, der dem hochfesten Abschnitt des Seitenschwellers entspricht, mit dem Verlängerungsabschnitt des Querelements verbunden sein, um dadurch die Verformung desselben erheblich zu verhindern, und somit kann eine Beschädigung des Wasserstoffspeichertanks verhindert werden.
Beispielsweise kann jeder Seitenschweller ferner eine Seitenschwellernverstärkung aufweisen, die in einem inneren Hohlraum davon angebracht ist, und zumindest ein Teil der ersten Rohrmutter kann in die Seitenschwellernverstärkung eingebettet sein.
Da zumindest ein Abschnitt der ersten Rohrmutter in die Seitenschwellerverstärkung eingebettet ist, kann die Stützsteifigkeit der ersten Rohrmutter erheblich verbessert werden, und somit kann der Verlängerungsabschnitt des Querelements fester mit dem Seitenschweller verbunden sein.
Beispielsweise kann das Trägersystem des Wasserstoffspeichertanks für Kraftfahrzeuge ferner aufweisen: ein Paar von Bodenlängselementen, die an einer Bodenfläche (bspw. Unterseite) des Bodens befestigt sind, und eine Mehrzahl von Bodenquerelementen, die das Paar von Bodenlängselementen miteinander verbinden. Jedes Bodenlängselement kann sich in einer Längsrichtung des Fahrzeugs erstrecken, das Paar von Längselementen kann zwischen dem Paar von Bodenlängselementen in einer Ansicht aus einer Richtung senkrecht zum Boden angeordnet sein, und das Paar von Bodenlängselementen kann zwischen dem Paar von Seitenschwellern in der Ansicht aus der Richtung senkrecht zum Boden angeordnet sein.
Beispielsweise kann jedes Längselement ferner eine Montagehalterung aufweisen, die sich in Richtung eines entsprechenden Bodenlängselements erstreckt, und die Montagehalterung kann mit dem entsprechenden Bodenlängselement verbunden sein.
Beispielsweise kann die Montagehalterung mit dem Bodenlängselement durch eine zweite Befestigungsschraube verbunden sein, die in eine zweite Rohrmutter geschraubt ist, die in einem inneren Hohlraum des Bodenlängselements angebracht ist.
Da das Längselement des Tragrahmens über die Montagehalterung fest mit dem Bodenlängselement verbunden ist, kann der Tragrahmen fest mit der Karosserie verbunden sein. Dadurch können die Steifigkeit des den Wasserstoffspeichertank tragenden Tragrahmens und die Steifigkeit und Festigkeit der Fahrzeugkarosserie verbessert werden.
Beispielsweise kann das Trägersystem des Wasserstoffspeichertanks für Kraftfahrzeuge ferner eine Mehrzahl von Sitzverschiebeschienen aufweisen, die an einer oberen Fläche (bspw. Oberseite) des Bodens angebracht sind, und jedes Längselement kann vertikal mit einer entsprechenden Sitzverschiebeschiene der Mehrzahl von Sitzverschiebeschienen ausgerichtet sein.
Beispielsweise kann das Paar von Längselementen mit zumindest einem Bodenquerelement unter der Mehrzahl von Bodenquerelementen verbunden sein.
Beispielsweise kann das Trägersystem des Wasserstoffspeichertanks für Kraftfahrzeuge ferner eine dritte Rohrmutter aufweisen, die in einem inneren Hohlraum zumindest eines Bodenquerelements angebracht ist, wobei sich eine obere Schraube durch die Sitzverschiebeschiene erstrecken kann, ein Außengewinde der oberen Schraube in ein oberes Innengewinde der dritten Rohrmutter geschraubt sein kann, eine untere Schraube sich durch das Längselement und das Bodenquerelement erstrecken kann und ein Außengewinde der unteren Schraube in ein unteres Innengewinde der dritten Rohrmutter geschraubt sein kann.
Wie oben beschrieben kann das Längselement zusammen mit der Sitzverschiebeschiene durch das Bodenquerelement, die dritte Rohrmutter und die Schraube am Boden befestigt sein, so dass der Tragrahmen sehr fest an der Fahrzeugkarosserie angebracht werden kann und somit die Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie erheblich verbessert werden kann.
Beispielsweise kann die Mehrzahl von Querelementen mit bzw. zu einem oder einigen der Mehrzahl von Bodenquerelementen ausgerichtet sein.
Beispielsweise kann das Trägersystem des Wasserstoffspeichertanks für Kraftfahrzeuge ferner ein Paar Mittelsäulen aufweisen, die jeweilig an den Seitenrändern des Bodens angebracht sind, und zumindest ein Querelement unter der Mehrzahl der Querelemente kann mit bzw. zu dem Paar der Mittelsäulen ausgerichtet sein.
Beispielsweise kann der Wasserstoffspeichertank ein Paar von Befestigungszapfen aufweisen, die an entgegengesetzten Endabschnitten desselben angeordnet sind, kann jedes Längselement einen Stützblock aufweisen, der einen entsprechenden Endabschnitt des Wasserstoffspeichertanks stützt, und kann jeder Stützblock einen Hohlraum aufweisen, in dem ein entsprechender Befestigungszapfen des Wasserstoffspeichertanks aufgenommen ist.
Beispielsweise kann die Mehrzahl von Querelementen mit dem Paar von Längselementen durch eine Mehrzahl von Vertikalelementen verbunden sein, und jedes Vertikalelement kann sich in einer Höhenrichtung des Fahrzeugs erstrecken.
Beispielsweise kann die Mehrzahl der Querelemente um einen Abstand, der der Länge jedes Vertikalelements entspricht, unterhalb des Paars von Längselementen angeordnet sein.
Beispielsweise kann die Mehrzahl von Querelementen ein erstes vorderes Querelement, das einem vorderen Ende des Fahrzeugs am nächsten liegt, ein zweites vorderes Querelement, das von dem ersten vorderen Querelement zum Heck des Fahrzeugs hin in Abstand ist, ein erstes hinteres Querelement, das von dem zweiten vorderen Querelement zum Heck des Fahrzeugs hin in Abstand ist, und ein zweites hinteres Querelement aufweisen, das von dem ersten hinteren Querelement zum Heck des Fahrzeugs hin in Abstand ist.
Beispielsweise kann das erste vordere Querelement mit dem Paar von Längselementen durch ein Paar von ersten vorderen Vertikalelementen verbunden sein, kann das zweite vordere Querelement mit dem Paar von Längselementen durch ein Paar von zweiten vorderen Vertikalelementen verbunden sein, kann das erste hintere Querelement mit dem Paar von Längselementen durch ein Paar von ersten hinteren Vertikalelementen verbunden sein, und kann das zweite hintere Querelement mit dem Paar von Längselementen durch ein Paar von zweiten hinteren Vertikalelementen verbunden sein.
Figurenliste
Die obigen und andere Objekte und Vorteile der vorliegenden Offenbarung/Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher:

1 zeigt eine Unteransicht eines Trägersystems für einen Wasserstoffspeichertank für Kraftfahrzeuge gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung, das an einer Bodenfläche eines Fahrzeugbodens angebracht ist,
2 zeigt eine perspektivische Ansicht in einem Zustand, in dem Wasserstoffspeichertanks auf einem Tragrahmen in einem Trägersystem für einen Kraftfahrzeug-Wasserstoffspeichertank gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung montiert sind,
3 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der in 2 dargestellten Wasserstoffspeichertanks und des Tragrahmens,
4 zeigt eine vergrößerte Ansicht von Abschnitt A von 1,
5 zeigt eine vergrößerte Ansicht von Abschnitt B aus 4,
6 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie C-C von 4,
7 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie D-D von 4,
8 zeigt eine Modifikation der in 7 dargestellten Ausführungsform,
9 zeigt ein Trägersystem für einen Kraftfahrzeug-Wasserstoffspeichertank gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung,
10 zeigt ein Trägersystem für einen Kraftfahrzeug-Wasserstoffspeichertank gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung, und
11 zeigt eine Unteransicht einer in 10 dargestellten Fahrzeugkarosserie.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen werden durchgängig dieselben Bezugszeichen verwendet, um gleiche oder gleichwertige Elemente zu bezeichnen. Darüber hinaus wird auf eine detaillierte Beschreibung bekannter Techniken im Zusammenhang mit der vorliegenden Offenbarung/Erfindung verzichtet, um den Kern der vorliegenden Offenbarung/Erfindung nicht unnötig zu verdecken.
Begriffe wie erste, zweite, A, B, (a), (b), etc. können zur Beschreibung der Elemente in beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung verwendet werden. Diese Begriffe werden nur verwendet, um ein Element von einem anderen Element zu unterscheiden, und die inhärenten Merkmale, die Reihenfolge oder Ordnung und dergleichen der entsprechenden Elemente sind nicht durch die Begriffe beschränkt. Sofern nicht anders definiert, haben alle hierin verwendeten Begriffe, einschließlich technischer oder wissenschaftlicher Begriffe, die gleiche Bedeutung, wie sie allgemein vom Fachmann verstanden wird. Solche Begriffe, wie sie in einem allgemein gebräuchlichen Wörterbuch definiert sind, sind so zu interpretieren, dass sie eine Bedeutung haben, die der kontextuellen Bedeutung auf dem betreffenden Gebiet der Technik entspricht, und sind nicht so zu interpretieren, dass sie eine ideale oder übermäßig formale Bedeutung haben, es sei denn, sie sind in der vorliegenden Anmeldung eindeutig als solche definiert.
Gemäß 1 kann ein Fahrzeugwasserstoffspeichertank-Trägersystem für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung einen Boden 1, der an dem Boden einer Fahrzeugkarosserie 100 angeordnet ist, und einen Tragrahmen 10 aufweisen, der an dem Boden 1 montiert ist.
Bezugnehmend auf 1, kann der Boden 1 über die gesamte Unterseite des Fahrzeugs flach sein. Ein Paar von Bodenlängselementen 2 kann an einer Bodenfläche bzw. unteren Fläche des Bodens 1 unter Verwendung von Befestigungselementen, durch Schweißen und/oder dergleichen befestigt sein, und das Paar von Bodenlängselementen 2 kann in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs voneinander in Abstand sein. Jedes Bodenlängselement 2 kann sich in einer Längsrichtung des Fahrzeugs erstrecken. Eine Mehrzahl von Bodenquerelementen 4 kann an der Unterseite des Bodens 1 unter Verwendung von Befestigungsmitteln, durch Schweißen und/oder dergleichen befestigt sein. Die Mehrzahl das Bodenquerelement 4 kann in Längsrichtung des Fahrzeugs voneinander in Abstand sein, und jedes Bodenquerelement 4 kann sich in Breitenrichtung des Fahrzeugs erstrecken. Entgegengesetzte Endabschnitte jedes Bodenquerelements 4 können mit dem Paar von Bodenlängselementen 2 durch Befestigungsmittel, Schweißen und/oder Ähnliches verbunden sein, und die Mehrzahl von Bodenquerelementen 4 kann das Paar von Bodenlängselementen 2 miteinander verbinden. Somit können das Paar von Bodenlängselementen 2 und die Mehrzahl von Bodenquerelementen 4 einen Leiterrahmen ausbilden.
Gemäß 1 kann ein Paar von Seitenschwellern 6 an den Seitenrändern des Bodens 1 befestigt sein, und jeder Seitenschweller 6 kann sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstrecken. Das Paar von Bodenlängselementen 2 kann in einer Ansicht aus einer Richtung senkrecht zum Boden 1 zwischen dem Paar von Seitenschwellern 6 angeordnet sein, wobei jedes vom Paar von Bodenlängselementen 2 näher an einer Längsmittelachse des Fahrzeugs angeordnet sein kann als ein entsprechendes vom Paar von Seitenschwellern 6.
Gemäß 7 kann an jedem Rand (bspw. Seitenrand in Fahrzeugquerrichtung) des Bodens 1 eine Stufe 3 angebracht sein, die von dem Rand des Bodens 1 nach unten abgesetzt sein kann. Die Stufe 3 kann eine vertikale Wand 3a aufweisen, und die vertikale Wand 3a der Stufe 3 kann an dem Rand des Bodens 1 unter Verwendung von Befestigungselementen, durch Schweißen und/oder dergleichen befestigt sein. Jeder Seitenschweller 6 kann unterhalb der Stufe 3 angeordnet sein, und der Seitenschweller 6 kann mit der Stufe 3 durch ein Verbindungselement 7 verbunden sein. Das heißt, da der Seitenschweller 6 unterhalb der Stufe 3 angeordnet ist, kann der Seitenschweller 6 unterhalb des Bodens 1 angeordnet sein. Das Verbindungselement 7 kann sich vertikal erstrecken, und eine innere Seitenwand 61a eines inneren Seitenschwellers 61 der Seitenschweller 6 kann an einem unteren Abschnitt des Verbindungselements 7 unter Verwendung von Befestigungselementen, durch Schweißen und/oder dergleichen befestigt sein. Ein Verstärkungselement 8 kann das Verbindungselement 7 und den Seitenschweller 6 miteinander verbinden, und das Verstärkungselement 8 kann einen ersten Flansch 8a, der an dem Verbindungselement 7 befestigt ist, und einen zweiten Flansch 8b aufweisen, der an dem Seitenschweller 6 befestigt ist. Der erste Flansch 8a kann sich vertikal erstrecken, um mit dem Verbindungselement 7 übereinzustimmen, und der erste Flansch 8a kann unter Verwendung von Befestigungselementen, durch Schweißen und/oder dergleichen an dem Verbindungselement 7 befestigt sein. Der zweite Flansch 8b kann sich horizontal erstrecken, um mit einer oberen Wand 61 b des inneren Seitenschwellers 61 der Seitenschweller 6 übereinzustimmen, und der zweite Flansch 8b kann an der oberen Wand 61 b des inneren Seitenschwellers 61 der Seitenschweller 6 unter Verwendung von Befestigungselementen, Schweißen und/oder dergleichen befestigt sein.
Der Tragrahmen 10 kann unter dem Boden 1 angeordnet sein, und der Tragrahmen 10 kann einen oder mehrere Wasserstoffspeichertanks 5 tragen. Insbesondere kann der Tragrahmen 10 (siehe 2 bis 4) ein Paar von Längselementen 11 und eine Mehrzahl von Querelementen 21, 22, 23 und 24 aufweisen, die das Paar von Längselementen 11 miteinander verbinden.
Bezugnehmend auf 3 kann der Wasserstoffspeichertank 5 eine zylindrische Form haben, die sich in der Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt, und der Wasserstoffspeichertank 5 kann ein Paar von Befestigungszapfen 5a aufweisen, die an entgegengesetzten Endabschnitten davon vorgesehen sind. Jeder Befestigungszapfen 5a kann eine zylindrische Form haben, und ein Durchmesser des Befestigungszapfens 5a kann kleiner sein als der eines zylindrischen Teils des Wasserstoffspeichertanks 5.
Jedes Längselement 11 kann sich in der Längsrichtung des Fahrzeugs erstrecken, und das Paar von Längselementen 11 kann in der Breitenrichtung des Fahrzeugs voneinander in Abstand sein. Bezugnehmend auf 3 kann jedes Längselement 11 einen Stützblock 16 aufweisen, der jeden Endabschnitt des Wasserstoffspeichertanks 5 stützt, und die Mehrzahl der Stützblöcke 16 kann an jedem Längselement 11 vorgesehen sein. Die Mehrzahl der Stützblöcke 16 kann in einer Längsrichtung des Längselements 11 voneinander in Abstand sein. Jeder Stützblock 16 kann von dem Längselemente 11 nach unten vorstehen, und der Stützblock 16 kann einen Hohlraum 16a aufweisen. Der Befestigungszapfen 5a des Wasserstoffspeichertanks 5 kann in dem Hohlraum 16a des Stützblocks 16 aufgenommen sein, so dass der Stützblock 16 einen entsprechenden Endabschnitt des Wasserstoffspeichertanks 5 stützen kann. Insbesondere kann der Hohlraum 16a eine Form haben, die der Form des Befestigungszapfens 5a entspricht. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann der Hohlraum 16a einen Innendurchmesser haben, der mit einem Außendurchmesser des Befestigungszapfens 5a übereinstimmt. Wenn der Tragrahmen 10 beispielsweise drei Wasserstoffspeichertank 5 trägt, kann jedes der Längselemente 11 drei Stützblöcke 16 aufweisen, um den jeweiligen Wasserstoffspeichertank 5 zu stützen.
Die Anzahl der Querelemente 21, 22, 23 und 24 kann um eins höher sein als die Anzahl der Wasserstoffspeichertanks 5. Unter Bezugnahme auf 3 und 4 kann der Tragrahmen 10 vier Querelemente 21, 22, 23 und 24 aufweisen, wenn der Tragrahmen 10 drei Wasserstoffspeichertanks 5 trägt. Dementsprechend kann jeder der Wasserstoffspeichertanks 5 zwischen zwei benachbarten Querelementen der Querelemente 21, 22, 23 und 24 angeordnet sein.
Die Mehrzahl von Querelementen 21, 22, 23 und 24 kann mit dem Paar von Längselementen 11 durch eine Mehrzahl von Vertikalelementen 12a, 12b, 12c und 12d verbunden sein, und jedes der Vertikalelemente 12a, 12b, 12c und 12d kann sich in einer Höhenrichtung des Fahrzeugs erstrecken. Jedes Paar der Vertikalelemente 12a, 12b, 12c und 12d kann die jeweiligen Querelemente 21, 22, 23 und 24 mit dem Paar der Längselemente 11 verbinden. Die Mehrzahl der Querelemente 21, 22, 23 und 24 kann um einen Abstand, der der Länge jedes Vertikalelements 12 entspricht, unterhalb des Paars von Längselementen 11 angeordnet sein.
Zumindest ein Querelement unter der Mehrzahl der Querelemente 21, 22, 23 und 24 kann ein Paar von Verlängerungsabschnitten aufweisen, die sich jeweilig von den entgegengesetzten Enden aus entgegengesetzt erstrecken, wobei sich jedes Paar von Verlängerungsabschnitten symmetrisch in Richtung des Paars von Seitenschwellern 6 erstreckt.
Unter Bezugnahme auf 3 und 4 kann die Mehrzahl der Querelemente 21, 22, 23 und 24 ein erstes vorderes Querelement 21, ein zweites vorderes Querelement 22, ein erstes hinteres Querelement 23 und ein zweites hinteres Querelement 24 aufweisen. Das erste vordere Querelement 21 kann sich am nächsten zu einem vorderen Ende des Fahrzeugs befinden, und das zweite vordere Querelement 22 kann vom ersten vorderen Querelement 21 zum Heck des Fahrzeugs hin in Abstand sein. Das erste hintere Querelement 23 kann von dem zweiten vorderen Querelement 22 in Richtung des Fahrzeughecks in Abstand sein, und das zweite hintere Querelement 24 kann von dem ersten hinteren Querelement 23 in Richtung des Fahrzeughecks in Abstand sein.
Das zweite hintere Querelement 24 kann einem hinteren Ende des Fahrzeugs am nächsten sein.
Die Mehrzahl von Vertikalelementen 12a, 12b, 12c und 12d kann ein Paar erster vorderer Vertikalelemente 12a, die das erste vordere Querelement 21 und das Paar von Längselementen 11 verbinden, ein Paar zweiter vorderer Vertikalelemente 12b, die das zweite vordere Querelement 22 und das Paar von Längselementen 11 verbinden, ein Paar erster hinterer Vertikalelemente 12c, die das erste hintere Querelement 23 und das Paar von Längselementen 11 verbinden, und ein Paar zweiter hinterer Vertikalelemente 12d aufweisen, die das zweite hintere Querelement 24 und das Paar von Längselementen 11 verbinden.
Das Paar der ersten vorderen Vertikalelemente 12a kann um einen Abstand voneinander in Abstand sein, der demjenigen zwischen dem Paar der Längselemente 11 in Breitenrichtung des Fahrzeugs entspricht, und das Paar der zweiten vorderen Vertikalelemente 12b kann um einen Abstand voneinander in Abstand sein, der demjenigen zwischen dem Paar der Längselemente 11 in Breitenrichtung des Fahrzeugs entspricht. Das Paar der ersten hinteren Vertikalelemente 12c kann um einen Abstand voneinander in Abstand sein, der demjenigen zwischen dem Paar der Längselemente 11 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs entspricht, und das Paar der zweiten hinteren Vertikalelemente 12d kann um einen Abstand voneinander in Abstand sein, der demjenigen zwischen dem Paar der Längselemente 11 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs entspricht.
Ein oberes Ende jedes ersten vorderen Vertikalelements 12a kann direkt an einer unteren Fläche des entsprechenden Längselements 11 unter Verwendung von Befestigungselementen, Schweißen und/oder dergleichen befestigt sein, und ein unteres Ende des ersten vorderen Vertikalelements 12a kann an einer oberen Fläche des entsprechenden ersten vorderen Querelements 21 unter Verwendung von Befestigungselementen, Schweißen und/oder dergleichen befestigt sein. Das erste vordere Querelement 21 kann mit dem Paar von Längselementen 11 durch das Paar von ersten vorderen Vertikalelementen 12a verbunden sein.
Ein oberes Ende jedes zweiten vorderen Vertikalelements 12b kann direkt an der unteren Fläche des entsprechenden Längselements 11 unter Verwendung von Befestigungselementen, durch Schweißen und/oder dergleichen befestigt sein, und ein unteres Ende des zweiten vorderen Vertikalelements 12b kann an einer oberen Fläche des entsprechenden zweiten vorderen Querelements 22 unter Verwendung von Befestigungselementen, durch Schweißen und/oder dergleichen befestigt sein. Das zweite vordere Querelement 22 kann mit dem Paar von Längselementen 11 durch das Paar von zweiten vorderen Vertikalelementen 12b verbunden sein.
Ein oberes Ende jedes ersten hinteren Vertikalelements 12c kann direkt an der unteren Fläche des entsprechenden Längselements 11 unter Verwendung von Befestigungselementen, durch Schweißen und/oder dergleichen befestigt sein, und ein unteres Ende des ersten hinteren Vertikalelements 12c kann an einer oberen Fläche des entsprechenden ersten hinteren Querelements 23 unter Verwendung von Befestigungselementen, durch Schweißen und/oder dergleichen befestigt sein. Das erste hintere Querelement 23 kann mit dem Paar von Längselementen 11 durch das Paar von ersten hinteren Vertikalelementen 12c verbunden sein.
Ein oberes Ende jedes zweiten hinteren Vertikalelements 12d kann direkt an der unteren Fläche des entsprechenden Längselements 11 unter Verwendung von Befestigungselementen, durch Schweißen und/oder dergleichen befestigt sein, und ein unteres Ende des zweiten hinteren Vertikalelements 12d kann an einer oberen Fläche des entsprechenden zweiten hinteren Querelements 24 unter Verwendung von Befestigungselementen, durch Schweißen und/oder dergleichen befestigt sein. Das zweite hintere Querelement 24 kann mit dem Paar von Längselementen 11 durch das Paar von zweiten hinteren Vertikalelementen 12d verbunden sein.
Unter Bezugnahme auf 3 und 4 kann das erste vordere Querelement 21 ein Paar erster Verlängerungsabschnitte 21a aufweisen, die sich von dem Paar erster vorderer Vertikalelemente 12a ausgehend in entgegengesetzter Richtung zu dem Paar von Seitenschwellern 6 hin erstrecken. Unter Bezugnahme auf 4 kann ein Endabschnitt jedes ersten Verlängerungsabschnitts 21a an dem entsprechenden Seitenschweller 6 unter Verwendung von Befestigungselementen, Schweißen und/oder dergleichen befestigt sein.
Unter Bezugnahme auf 3 und 4 kann das zweite vordere Querelement 22 ein Paar zweiter Verlängerungsabschnitte 22a aufweisen, die sich entgegengesetzt von dem Paar zweiter vorderer Vertikalelemente 12b ausgehend in entgegengesetzter Richtung zu dem Paar Seitenschweller 6 hin erstrecken. Unter Bezugnahme auf 4 kann ein Endabschnitt jedes zweiten Verlängerungsabschnitts 22a an dem entsprechenden Seitenschweller 6 unter Verwendung von Befestigungselementen, durch Schweißen und/oder dergleichen befestigt sein.
Die Verlängerungsabschnitte 21 a und 22a von zumindest einigen Querelementen 21 und 22 können mit den entsprechenden Seitenschwellern 6 des Paars von Seitenschwellern 6 verbunden sein, so dass der Tragrahmen 10 fest mit dem Paar von Seitenschwellern 6 verbunden sein kann und somit die Wasserstoffspeichertanks 5 fest an der Fahrzeugkarosserie 100 abgestützt werden können. Insbesondere können zumindest einige Querelemente 21 und 22 das Paar von Seitenschwellern 6 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs fest abstützen, wodurch eine Verformung der Seitenschweller 6 und eine Verformung der Fahrzeugkarosserie 100 verhindert wird. Da die Seitenschweller 6 nicht gegen die Wasserstoffspeichertanks 5 stoßen können, kann eine Beschädigung der Wasserstoffspeichertanks 5 und der mit ihnen verbundenen Ventile und Leitungen verhindert werden.
Da sich das erste vordere Querelement 21 und das zweite vordere Querelement 22 nahe an der Fahrzeugfront befinden, können sie direkt unter einem Fahrersitz in einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs angeordnet sein. Dementsprechend können die ersten Verlängerungsabschnitte 21a des ersten vorderen Querelements 21 und die zweiten Verlängerungsabschnitte 22a des zweiten vorderen Querelements 22 mit dem Paar von Seitenschwellern 6 verbunden sein, so dass die Sicherheit des Fahrersitzes erheblich verbessert werden kann.
Bezugnehmend auf 6 können die Mehrzahl der Querelemente 21, 22, 23 und 24 mit einigen der Mehrzahl der Bodenquerelemente 4 entlang vertikaler Achsen X jeweilig ausgerichtet sein. Zum Beispiel kann das erste vordere Querelement 21 mit dem Bodenquerelement 4 ausgerichtet sein, das sich über dem ersten vorderen Querelement 21 befindet, kann das zweite vordere Querelement 22 mit dem Bodenquerelement 4 ausgerichtet sein, das sich über dem zweiten vorderen Querelement 22 befindet, kann das erste hintere Querelement 23 mit dem Bodenquerelement 4 ausgerichtet sein, das sich über dem ersten hinteren Querelement 23 befindet, und kann das zweite hintere Querelement 24 mit dem Bodenquerelement 4 ausgerichtet sein, das sich über dem zweiten hinteren Querelement 24 befindet.
Wie in 7 und 8 dargestellt, ist eine Höhe des Seitenschwellers 6 geringer als die des Bodens 1 (bspw. ist der Seitenschweller 6 niedriger angeordnet als der Boden 1), wenn ein Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug (FCEV) als ein Mehrzweckfahrzeug (MPV) verwendet wird. Wenn bei einer Seitenkollision/-aufprall des Fahrzeugs eine Aufpralllast auf den Seitenschweller 6 einwirkt, kann sich der Seitenschweller 6 aufgrund eines auf den Rand des Bodens 1 wirkenden Moments in Bezug auf den Rand des Bodens 1 drehen oder schwenken. Die Verlängerungsabschnitte 21 a und 22a einiger Querelemente 21 und 22 des Tragrahmens 10 können direkt mit den entsprechenden Seitenschwellern 6 verbunden sein, wodurch die Seitenschweller 6 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs stabil abgestützt ist und somit zuverlässig Schäden an den Wasserstoffspeichertanks 5 und den damit verbundenen Ventilen, Leitungen und dergleichen verhindert wird.
Bezugnehmend auf 3 kann das Paar der ersten hinteren Vertikalelemente 12c jeweilig an entgegengesetzten Endabschnitten des ersten hinteren Querelements 23 befestigt sein, und kann das Paar der zweiten hinteren Vertikalelemente 12d jeweilig an entgegengesetzten Endabschnitten des zweiten hinteren Querelements 24 befestigt sein.
Gemäß 4 kann der Abstand zwischen dem Paar von Längselementen 11 geringer sein als der zwischen dem Paar von Bodenlängselementen 2, und dementsprechend kann das Paar von Längselementen 11 in der Ansicht aus der Richtung senkrecht zum Boden 1 zwischen dem Paar von Bodenlängselementen 2 angeordnet sein, wobei jedes des Paars von Längselementen 11 näher an der Längsmittelachse des Fahrzeugs angeordnet sein kann als ein entsprechendes des Paars von Bodenlängselementen 2.
Bezugnehmend auf 7 kann eine erste Rohrmutter 63 fest in einem inneren Hohlraum jedes Seitenschwellers 6 montiert sein und kann ein Montageloch 65 in einem Endabschnitt jedes der Verlängerungsabschnitte 21 a und 22a vorgesehen sein. Das Montageloch 65 kann mit einem Gewindeloch der ersten Rohrmutter 63 ausgerichtet sein. Eine erste Befestigungsschraube 66 kann sich durch das Befestigungsloch 65 jedes der Verlängerungsabschnitte 21 a und 22a und das Gewindeloch der ersten Rohrmutter 63 erstrecken. Ein Außengewinde der ersten Befestigungsschraube 66 kann in ein Innengewinde der ersten Rohrmutter 63 geschraubt sein, so dass jeder der Verlängerungsabschnitte 21 a und 22a der vorderen Querelemente 21 und 22 durch die erste Befestigungsschraube 66 und die erste Rohrmutter 63 fest mit dem entsprechenden Seitenschweller 6 verbunden sein kann.
Bezugnehmend auf 7 kann jeder Seitenschweller 6 einen inneren Seitenschweller 61, der dem Fahrzeuginneren zugewandt ist, und einen äußeren Seitenschweller 62 aufweisen, der dem Fahrzeugäußeren zugewandt ist. Der innere Seitenschweller 61 und der äußere Seitenschweller 62 können den dazwischen liegenden inneren Hohlraum definieren.
Der innere Seitenschweller 61 kann die innere Seitenwand 61a, die dem Fahrzeuginneren zugewandt ist, die obere Wand 61b, die der Oberseite des Fahrzeugs zugewandt ist, und eine untere Wand 61 e aufweisen, die der Unterseite des Fahrzeugs zugewandt ist. Die innere Seitenwand 61a kann sich vertikal erstrecken, die obere Wand 61b kann sich horizontal von einem oberen Ende der inneren Seitenwand 61 a zur Außenseite des Fahrzeugs hin erstrecken, und die untere Wand 61 e kann sich horizontal von einem unteren Ende der inneren Seitenwand 61a zur Außenseite des Fahrzeugs hin erstrecken. Ein oberer Flansch 61c kann sich vertikal und nach oben von der oberen Wand 61b erstrecken und ein unterer Flansch 61 d kann sich vertikal und nach unten von der unteren Wand 61e erstrecken.
Der äußere Seitenschweller 62 kann eine äußere Seitenwand 62a, die dem Fahrzeugäußeren zugewandt ist, und eine untere Wand 62b aufweisen, die der Unterseite des Fahrzeugs zugewandt ist. Die äußere Seitenwand 62a kann sich vertikal erstrecken und die untere Wand 62b kann sich horizontal von einem unteren Ende der äußeren Seitenwand 62a zum Fahrzeuginneren hin erstrecken. Ein oberer Flansch 62c kann sich vertikal und nach oben von einem oberen Ende der äußeren Seitenwand 62a erstrecken und ein unterer Flansch 62d kann sich vertikal und nach unten von der unteren Wand 62b erstrecken.
Der untere Flansch 61 d des inneren Seitenschwellers 61 und der untere Flansch 62d des äußeren Seitenschwellers 62 können so verbunden sein, dass die untere Wand 61 e des inneren Seitenschwellers 61 horizontal mit der unteren Wand 62b des äußeren Seitenschwellers 62 ausgerichtet sein kann. Der obere Flansch 61c des inneren Seitenschwellers 61 und der obere Flansch 62c des äußeren Seitenschwellers 62 können so verbunden sein, dass die obere Wand 61b des inneren Seitenschwellers 61 über der unteren Wand 61 e des inneren Seitenschwellers 61 und der unteren Wand 62b des äußeren Seitenschwellers 62 angeordnet sein kann.
Bezugnehmend auf 7 kann die erste Rohrmutter 63 fest an dem inneren Seitenschweller 61 angebracht sein und kann die erste Rohrmutter 63 an der unteren Wand 61 e des inneren Seitenschwellers 61 befestigt sein. Insbesondere kann die erste Rohrmutter 63 an den unteren Flansch 61d des inneren Seitenschwellers 61 angrenzen bzw. zu diesem benachbart sein. Da die erste Rohrmutter 63 an dem inneren Seitenschweller 61 des Seitenschwellers 6 befestigt ist, können die Verlängerungsabschnitte 21a und 22a der vorderen Querelemente 21 und 22 mit dem inneren Seitenschweller 61 des entsprechenden Seitenschwellers 6 über die erste Befestigungsschraube 66 und die erste Rohrmutter 63 verbunden sein. Da die Verlängerungsabschnitte 21a und 22a der vorderen Querelemente 21 und 22 mit dem inneren Seitenschweller 61 des Seitenschwellers 6 verbunden sind, können die Festigkeit und Steifigkeit des inneren Seitenschwellers 61 selbst erhöht werden, und dementsprechend kann der innere Seitenschweller 61 ein hochfester Abschnitt a1 sein. Da der äußere Seitenschweller 62 des Seitenschwellers 6 nicht direkt mit den Verlängerungsabschnitten 21a und 22a der vorderen Querelemente21 und 22 verbunden ist, kann der äußere Seitenschweller 62 einen niederfesten Abschnitt bzw. Abschnitt mit geringer Festigkeit a2 sein. Das heißt, der Seitenschweller 6 kann in Bezug auf die erste Rohrmutter 63 oder den unteren Flansch 61 d des inneren Seitenschwellers 61 in den hochfesten Abschnitt a1 und den niederfesten Abschnitt a2 unterteilt sein. Bei einer Seitenkollision/-aufprall des Fahrzeugs kann der äußere Seitenschweller 62, der dem niederfesten Abschnitt a2 des Seitenschwellers 6 entspricht, durch die Aufprallenergie leicht verformt werden, um dadurch die Aufprallenergie zu absorbieren, und kann der innere Seitenschweller 61, der dem hochfesten Abschnitt a1 des Seitenschwellers 6 entspricht, mit den Verlängerungsabschnitten 21a und 22a der vorderen Querelemente 21 und 22 verbunden sein, um dadurch deren Verformung erheblich zu verhindern, und somit kann eine Beschädigung der Wasserstoffspeichertanks 5 verhindert werden.
Bezugnehmend auf 8 kann der Seitenschweller 6 ferner eine Seitenschwellernverstärkung 68 aufweisen, die im inneren Hohlraum davon angebracht ist. Die Seitenschwellerverstärkung 68 kann im inneren Hohlraum des Seitenschwellers 6 durch eine Halterung (nicht dargestellt) und dergleichen fest montiert sein. Die Seitenschwellerverstärkung 68 kann sich in einer Längsrichtung des Seitenschwellers 6 erstrecken. Die Seitenschwellerverstärkung 68 kann zum Beispiel ein stranggepresstes Produkt aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung sein. Zumindest ein Teil der ersten Rohrmutter 63 kann in die Seitenschwellerverstärkung 68 eingebettet sein. Dementsprechend kann die Stützsteifigkeit der ersten Rohrmutter 63 erheblich verbessert werden, und somit kann jeder der Verlängerungsabschnitte 21a und 22a der Querelemente 21 und 22 fester mit dem Seitenschweller 6 verbunden sein.
Bezugnehmend auf die 4 und 5 kann jedes Längselement 11 ferner eine Montagehalterung 17 aufweisen, die sich von dem Längselement 11 in Richtung des daran angrenzenden Bodenlängselements 2 erstreckt, und die Montagehalterung 17 kann mit dem entsprechenden Bodenlängselement 2 verbunden sein. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform können die Montagehalterung 17 und die Längselemente 11 eine einheitliche einteilige bzw. integrale Struktur ausbilden.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung kann sich die Mehrzahl der Montagehalterungen 17 von dem Längselement 11 des Tragrahmens 10 in Richtung des daran angrenzenden Bodenlängselements 2 erstrecken.
Bezugnehmend auf 7 kann die Montagehalterung 17 ein Montageloch 17a aufweisen, und eine zweite Rohrmutter 71 kann fest in einem inneren Hohlraum des Bodenlängselements 2 montiert sein. Das Montageloch 17a der Montagehalterung 17 kann mit einem Gewindeloch der zweiten Rohrmutter 71 ausgerichtet sein. Eine zweite Befestigungsschraube 72 kann sich durch das Befestigungsloch 17a der Montagehalterung 17 und die zweite Rohrmutter 71 erstrecken, und ein Außengewinde der zweiten Befestigungsschraube 72 kann in ein Innengewinde der zweiten Rohrmutter 71 geschraubt sein, so dass die Montagehalterung 17 des Längselements 11 fest mit dem entsprechenden Bodenlängselement 2 verbunden sein kann.
Wie oben beschrieben kann das Paar der Längselemente 11 mit dem Paar der Bodenlängselemente 2 über die Mehrzahl der Montagehalterungen 17 verbunden sein, so dass der Tragrahmen 10 fest mit der Fahrzeugkarosserie 100 verbunden sein kann. Dadurch können die Steifigkeit des Tragrahmens 10, der die Wasserstoffspeichertanks 5 trägt, und die Steifigkeit und Festigkeit der Fahrzeugkarosserie 100 verbessert werden.
Bezugnehmend auf 9 kann eine Mehrzahl von Sitzverschiebeschienen 81 an einer oberen Fläche (bspw. Oberseite) des Bodens 1 angebracht sein, und die Mehrzahl von Sitzverschiebeschienen 81 kann eingerichtet sein, um die Bewegung von Fahrzeugsitzen zu führen, und somit können die Positionen der Fahrzeugsitze eingestellt werden. Jede Sitzverschiebeschiene 81 kann sich in der Längsrichtung des Fahrzeugs erstrecken. Das Paar von Längselementen 11 kann jeweils auf/zu zwei Sitzverschiebeschienen 81 ausgerichtet sein, und jedes der Längselemente 11 kann vertikal auf die entsprechende / zu der entsprechenden Sitzverschiebeschiene 81 der Mehrzahl von Sitzverschiebeschienen 81 ausgerichtet sein.
Das Paar der Längselemente 11 kann mit zumindest einigen der Bodenquerelemente 4 unter der Mehrzahl der Bodenquerelemente 4 unter Verwendung von Befestigungsmitteln, Schweißen und/oder ähnlichem verbunden sein. Jedes von zumindest einigen Bodenquerelementen 4 kann eine dritte Rohrmutter 83 aufweisen, die fest in einem inneren Hohlraum davon montiert ist. Eine obere Schraube 82 kann sich durch jede Sitzverschiebeschiene 81 erstrecken, und ein Außengewinde der oberen Schraube 82 kann in ein oberes Innengewinde der dritten Rohrmutter 83 geschraubt sein. Das heißt, dass jede Sitzverschiebeschiene 81 über die obere Schraube 82 und die dritten Rohrmuttern 83 mit einigen Bodenquerelementen 4 verbunden sein kann. Eine untere Schraube 84 kann sich durch die Längselemente 11 und die Bodenquerelemente 4 erstrecken, und ein Außengewinde der unteren Schraube 84 kann in ein unteres Innengewinde der dritten Rohrmutter 83 geschraubt sein. Das heißt, jedes Längselement 11 kann über die untere Schraube 84 und die dritten Rohrmuttern 83 mit einigen Bodenquerelementen 4 verbunden sein. Insbesondere kann jedes Längselement 11 des Tragrahmens 10 entlang einer Längsachse der dritten Rohrmutter 83 auf die entsprechende Sitzverschiebeschiene 81 ausgerichtet und mit dieser verbunden sein.
Wie oben beschrieben können die Längselemente 11 zusammen mit den Sitzverschiebeschienen 81 über die Bodenquerelemente 4, die dritten Rohrmuttern 83 und die Schrauben 82 und 84 am Boden 1 befestigt sein, so dass der Tragrahmen 10 sehr fest an der Fahrzeugkarosserie 100 angebracht sein kann und somit die Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie 100 erheblich verbessert werden kann.
Bezugnehmend auf 10 und 11 kann sich ein Paar Mittelsäulen (bspw. B-Säule eines Kraftfahrzeugs) 9 von den Seitenrändern des Bodens 1 in Höhenrichtung des Fahrzeugs erstrecken. Zumindest eines der Mehrzahl von Querelementen 21, 22, 23 und 24 kann mit/zu dem Paar von Mittelsäulen 9 ausgerichtet sein. Insbesondere kann das erste vordere Querelement 21 mit/zu dem Paar von Mittelsäulen 9 ausgerichtet sein und kann das Paar von ersten Verlängerungsabschnitten 21a jeweils mit dem Paar von Seitenschwellern 6 verbunden sein, und dementsprechend kann der Endabschnitt jedes ersten Verlängerungsabschnitts 21a mit/zu einem unteren Ende der entsprechenden Mittelsäule 9 ausgerichtet sein. Da das erste vordere Querelement 21 mit/zu dem Paar von Mittelsäulen 9 ausgerichtet ist, kann das mit/zu dem ersten vorderen Querelement 21 ausgerichtete Bodenquerelement 4 ebenfalls mit/zu dem Paar von Mittelsäulen 9 ausgerichtet sein. Da das erste vordere Querelement 21 mit/zu dem Paar von Mittelsäulen 9 ausgerichtet ist, kann der Tragrahmen 10 eine Ringstruktur mit den Mittelsäulen 9 der Fahrzeugkarosserie 100 ausbilden, und somit kann die Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie 100 erheblich verbessert werden.
Wie oben dargelegt, kann gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung der Tragrahmen, der die Wasserstoffspeichertanks trägt, direkt mit den Seitenschwellern des Fahrzeugs verbunden sein, wodurch die Steifigkeit und Festigkeit des Fahrzeugs verbessert wird, das Unfallverhalten des Fahrzeugs verbessert wird und die Wasserstoffspeichertanks im Falle einer Fahrzeugkollision sicher geschützt werden.
Obwohl die vorliegende Offenbarung/Erfindung unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen und die beigefügten Zeichnungen beschrieben wurde, ist die vorliegende Offenbarung/Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern kann vom Fachmann in verschiedener Weise modifiziert und abgeändert werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung/Erfindung abzuweichen, der in den folgenden Ansprüchen beansprucht wird.
Bezugszeichenliste

1: Boden
2: Bodenlängselement bzw. -träger
3: Stufe
4: Bodenquerelement bzw. -träger
5: Wasserstoffspeichertank
5a: Befestigungszapfen bzw. Einbaustutzen
6: Seitenschweller
7: Verbindungselement
8: Verstärkungselement
9: Mittelsäule (bspw. B-Säule)
10: Tragrahmen
11: Längselement bzw. -träger
12a: erstes vorderes Vertikalelement (bspw. Stab oder Balken)
12b: zweites vorderes Vertikalelement (bspw. Stab oder Balken)
12c: erstes hinteres Vertikalelement (bspw. Stab oder Balken)
12d: zweites hinteres Vertikalelement (bspw. Stab oder Balken)
16: Stützblock
16a: Hohlraum
21: erstes vorderes Querelement (bspw. Träger oder Balken)
21a: erster Verlängerungsabschnitt
22: zweites vorderes Querelement (bspw. Träger oder Balken)
22a: zweiter Verlängerungsabschnitt
23: erstes hinteres Querelement (bspw. Träger oder Balken)
24: zweites hinteres Querelement (bspw. Träger oder Balken)
61: innerer Seitenschweller
62: äußerer Seitenschweller
63: erste Rohrmutter
66: erste Befestigungsschraube
71: zweite Rohrmutter
72: zweite Befestigungsschraube
81: Sitzverschiebeschiene
83: dritte Rohrmutter

Claims

Fahrzeugwasserstoffspeichertank-Trägersystem für ein Fahrzeug, aufweisend: einen Boden (1), ein Paar Seitenschweller (6), die jeweilig an den Seitenrändern des Bodens (1) angebracht sind, und einen Tragrahmen (10), der an dem Boden (1) montiert und eingerichtet ist, um einen Wasserstoffspeichertank (5) zu tragen, wobei der Tragrahmen (10) ein Paar von Längselementen (11) und eine Mehrzahl von Querelementen (21, 22, 23, 24) aufweist, die das Paar von Längselementen (11) miteinander verbinden, zumindest ein Querelement unter der Mehrzahl von Querelementen (21, 22, 23, 24) ein Paar von Verlängerungsabschnitten (21a, 22a) aufweist, die sich jeweilig von entgegengesetzten Enden desselben in Richtung des Paars von Seitenschwellern (6) entgegengesetzt erstrecken, und jeder Verlängerungsabschnitt (21a, 22a) mit einem entsprechenden Seitenschweller (6) des Paars von Seitenschwellern (6) verbunden ist.
Fahrzeugwasserstoffspeichertank-Trägersystem für das Fahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei jeder Seitenschweller (6) einen inneren Seitenschweller (61), der dem Fahrzeuginneren zugewandt ist, und einen äußeren Seitenschweller (62) aufweist, der dem Fahrzeugäußeren zugewandt ist, und das Paar von Verlängerungsabschnitten (21 a, 22a) jeweilig mit den inneren Seitenschwellern (61) verbunden ist.
Fahrzeugwasserstoffspeichertank-Trägersystem für das Fahrzeug gemäß Anspruch 2, wobei jeder Verlängerungsabschnitt (21a, 22a) mit dem entsprechenden inneren Seitenschweller (61) durch eine erste Befestigungsschraube (66) verbunden ist, die in eine erste Rohrmutter (63) geschraubt ist, die an dem entsprechenden inneren Seitenschweller (61) befestigt ist.
Fahrzeugwasserstoffspeichertank-Trägersystem für das Fahrzeug gemäß Anspruch 3, wobei jeder Seitenschweller (6) ferner eine Seitenschwellernverstärkung (68) aufweist, die in einem inneren Hohlraum davon angebracht ist, und zumindest ein Teil der ersten Rohrmutter (63) in die Seitenschwellerverstärkung (68) eingebettet ist.
Fahrzeugwasserstoffspeichertank-Trägersystem für das Fahrzeug gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend ein Paar Bodenlängselemente (2), die an einer Bodenfläche des Bodens (1) befestigt sind, und eine Mehrzahl von Bodenquerelementen (4), die das Paar von Bodenlängselementen (2) miteinander verbinden, wobei sich jedes Bodenlängselement (2) in einer Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt, jedes des Paars von Längselementen (11) näher an einer Längsmittelachse des Fahrzeugs angeordnet ist als ein entsprechendes des Paars von Bodenlängselementen (2) und jedes des Paars von Bodenlängselementen (2) näher an der Längsmittelachse des Fahrzeugs angeordnet ist als ein entsprechendes des Paars von Seitenschwellern (6).
Fahrzeugwasserstoffspeichertank-Trägersystem für das Fahrzeug gemäß Anspruch 5, wobei jedes Längselement (11) ferner eine Montagehalterung (17) aufweist, die sich in Richtung eines entsprechenden Bodenlängselements (2) erstreckt, und die Montagehalterung (17) mit dem entsprechenden Bodenlängselement (2) verbunden ist.
Fahrzeugwasserstoffspeichertank-Trägersystem für das Fahrzeug gemäß Anspruch 6, wobei die Montagehalterung (17) mit dem Bodenlängselement (2) durch eine zweite Befestigungsschraube (72) verbunden ist, die in eine zweite Rohrmutter (71) geschraubt ist, die in einem inneren Hohlraum des Bodenlängselements (2) angebracht ist.
Fahrzeugwasserstoffspeichertank-Trägersystem für das Fahrzeug gemäß irgendeinem der Ansprüche 5 bis 7, ferner eine Mehrzahl von Sitzverschiebeschienen (81) aufweisend, die an einer oberen Fläche des Bodens (1) angebracht sind, wobei jedes Längselement (11) vertikal mit einer entsprechenden Sitzverschiebeschiene (81) der Mehrzahl von Sitzverschiebeschienen (81) ausgerichtet ist.
Fahrzeugwasserstoffspeichertank-Trägersystem für das Fahrzeug gemäß Anspruch 8, wobei das Paar von Längselementen (11) mit zumindest einem Bodenquerelement (4) unter der Mehrzahl von Bodenquerelementen (4) verbunden ist.
Fahrzeugwasserstoffspeichertank-Trägersystem für das Fahrzeug gemäß Anspruch 9, das ferner eine dritte Rohrmutter (83) aufweist, die in einem inneren Hohlraum des zumindest einen Bodenquerelements (4) angebracht ist, wobei sich eine obere Schraube (82) durch die Sitzverschiebeschiene (81) erstreckt, ein Außengewinde der oberen Schraube (82) in ein oberes Innengewinde der dritten Rohrmutter (83) geschraubt ist, sich eine untere Schraube (84) durch das Längselement (11) und das Bodenquerelement (4) erstreckt und ein Außengewinde der unteren Schraube (84) in ein unteres Innengewinde der dritten Rohrmutter (83) geschraubt ist.
Fahrzeugwasserstoffspeichertank-Trägersystem für das Fahrzeug gemäß irgendeinem der Ansprüche 5 bis 10, wobei die Mehrzahl der Querelemente (21, 22, 23, 24) mit einigen der Mehrzahl des Bodenquerelements (4) ausgerichtet ist.
Fahrzeugwasserstoffspeichertank-Trägersystem für das Fahrzeug gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, ferner ein Paar Mittelsäulen (9) aufweisend, die jeweilig an den Seitenrändern des Bodens (1) angebracht sind, wobei zumindest ein Querelement unter der Mehrzahl von Querelementen (21, 22, 23, 24) mit dem Paar von Mittelsäulen (9) ausgerichtet ist.
Fahrzeugwasserstoffspeichertank-Trägersystem für das Fahrzeug gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wasserstoffspeichertank (5) ein Paar von Befestigungszapfen (5a) aufweist, die an entgegengesetzten Endabschnitten desselben angeordnet sind, jedes Längselement einen Stützblock (16) aufweist, der eingerichtet ist, um einen entsprechenden Endabschnitt des Wasserstoffspeichertanks (5) zu stützen, und jeder Stützblock (16) einen Hohlraum aufweist, in dem ein entsprechender Befestigungszapfen (5a) des Wasserstoffspeichertanks (5) aufgenommen ist.
Fahrzeugwasserstoffspeichertank-Trägersystem für das Fahrzeug gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mehrzahl von Querelementen (21, 22, 23, 24) mit dem Paar von Längselementen (11) durch eine Mehrzahl von Vertikalelementen (12a, 12b, 12c, 12d) verbunden ist und jedes Vertikalelement (12a, 12b, 12c, 12d) sich in einer Höhenrichtung des Fahrzeugs erstreckt.
Fahrzeugwasserstoffspeichertank-Trägersystem für das Fahrzeug gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mehrzahl von Querelementen (21, 22, 23, 24) ein erstes vorderes Querelement (21), das einem vorderen Ende des Fahrzeugs am nächsten ist, ein zweites vorderes Querelement (22), das von dem ersten vorderen Querelement (21) zum Heck des Fahrzeugs hin in Abstand ist, ein erstes hinteres Querelement (23), das von dem zweiten vorderen Querelement (22) zum Heck des Fahrzeugs hin in Abstand ist, und ein zweites hinteres Querelement (24) aufweist, das von dem ersten hinteren Querelement (23) zum Heck des Fahrzeugs hin in Abstand ist.
Fahrzeugwasserstoffspeichertank-Trägersystem für das Fahrzeug gemäß Anspruch 15, wobei das erste vordere Querelement (21) mit dem Paar von Längselementen (11) durch ein Paar von ersten vorderen Vertikalelementen (12a) verbunden ist, das zweite vordere Querelement (22) mit dem Paar von Längselementen (11) durch ein Paar von zweiten vorderen Vertikalelementen (12b) verbunden ist, das erste hintere Querelement (23) mit dem Paar von Längselementen (11) durch ein Paar von ersten hinteren Vertikalelementen (12c) verbunden ist und das zweite hintere Querelement (24) mit dem Paar von Längselementen (11) durch ein Paar von zweiten hinteren Vertikalelementen (12d) verbunden ist.