WO2020224722A1 - Hilfsrahmenvorrichtung zur aufnahme und halterung von radmodulen und einen fahrzeugrahmen mit einer hilfsrahmenvorrichtung - Google Patents

Hilfsrahmenvorrichtung zur aufnahme und halterung von radmodulen und einen fahrzeugrahmen mit einer hilfsrahmenvorrichtung Download PDF

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WO2020224722A1
WO2020224722A1 PCT/DE2020/100367 DE2020100367W WO2020224722A1 WO 2020224722 A1 WO2020224722 A1 WO 2020224722A1 DE 2020100367 W DE2020100367 W DE 2020100367W WO 2020224722 A1 WO2020224722 A1 WO 2020224722A1
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WO
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vibration isolating
longitudinal
transverse
frame
vibration
Prior art date
Application number
PCT/DE2020/100367
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English (en)
French (fr)
Inventor
Benjamin Wuebbolt-Gorbatenko
Christian Harkort
Manfred Kraus
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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Publication date
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/11—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted with resilient means for suspension, e.g. of wheels or engine; sub-frames for mounting engine or suspensions

Definitions

  • Subframe device for receiving and holding wheel modules and a vehicle frame with a sub-frame device
  • the invention relates to a subframe device for receiving and holding wheel modules, in particular electrically operated wheel modules, and a driving tool frame, in particular for an electric vehicle, with an auxiliary frame device.
  • subframe devices are used to stiffen a vehicle frame, the subframe device being rigidly or rigidly attached to a Rah menteil to form a stable vehicle frame.
  • stiff and rigid connections between a frame part and a subframe device can have negative effects on the driving characteristics, especially in the case of small electrically operated vehicles, such as a cargo bike or a vehicle based on a cargo bike.
  • At least one receptacle for a wheel module At least one receptacle for a wheel module
  • At least one vibration isolating element for isolating vibrations.
  • the at least one vibration isolating element is preferably arranged on the frame element in such a way that vibrations from the subframe device to a frame part of a vehicle frame and vice versa can be at least partially compensated for. In this way, wear can be significantly reduced, but the driving properties, in particular cornering, can also be improved.
  • the verb “arrange” is preferably understood to mean the relative position of two components in space to one another. It is preferably in no way to be understood that the z. B. the frame element is attached to the frame part or vice versa. Rather, one part preferably rests against the other in a touching or contacting manner.
  • the at least one vibration isolation element is designed in such a way that vibrations can be isolated in a direction-dependent manner.
  • longitudinal direction is preferably understood to mean the direction in which a vehicle is moving straight ahead or along a road.
  • a vehicle frame can thus also be created in which the greatest possible rigidity is realized in the transverse direction, so that a vehicle has stable cornering behavior.
  • the at least one vibration isolating element preferably compensates for vibration energy at least for the most part in a first direction.
  • the at least one vibration isolating element advantageously forwards vibration energy in a second direction without compensation or with less compensation than in a first direction.
  • a vibration isolating element can be designed depending on the direction for increasing vibrations.
  • first and second directions are oriented differently to one another, the first and second directions preferably being oriented perpendicular to one another. It is also advantageous if the individual vibration isolation elements have different or the same stiffness or flexibility. Thus, for example, in different directions (in a longitudinal direction and / or in a transverse direction) different stiffnesses can be realized with different vibration isolation elements.
  • the at least one vibration isolating element is expediently cylindrical and preferably comprises an elastomer bushing.
  • the at least one vibration isolating element comprises an elastomer bushing and a holding part for holding and guiding the elastomer bushing.
  • the holding part preferably forms a frame which guides an axis of the elastomer bushing so that the elastomer bushing is fastened so that it can rotate about its axis and relative to the holding part.
  • the holding part is designed as a U-profile.
  • the vibration isolating element formed with an elastomer bushing transmits vibration energy along its cylinder axis, which is preferably aligned along a second direction, without compensation or with less compensation than in a first direction.
  • the vibration isolating element formed with an elastomer bushing compensates at least for the most part transversely to its cylinder axis, in particular transversely to a second direction or along a first direction.
  • the at least one vibration isolating element in particular its holding part, is attached to the frame element.
  • the extension direction of a longitudinal element of the frame element coincides with the first direction of the at least one Schwingungsele element. It is therefore possible to compensate or reduce vibrations in the direction of the longitudinal element.
  • the direction of extent of a transverse element of the frame element preferably coincides with the first direction of the at least one vibration element.
  • the axis, in particular the cylinder axis, of a first elastomer bushing of a first vibration element and the axis, in particular the cylinder axis, of a second elastomer bushing of a second vibration element are oriented differently. This means that vibrations from different directions and from different vibration elements can be compensated for or not.
  • the frame element is preferably H-shaped, the H-shaped frame element preferably comprising two longitudinal elements and one cross element.
  • the transverse element has a length which exceeds the length of a longitudinal element, the length of the transverse element preferably exceeding the length of a longitudinal element by at least a factor of two.
  • each longitudinal element comprises a first and a second end and preferably the at least one receptacle for a wheel module, in particular between the two ends of the longitudinal element.
  • the at least one vibration isolating element is arranged on at least one end of the longitudinal element.
  • the subframe device can compensate or dampen or reduce vibrations with the aid of its longitudinal elements.
  • a vibration isolating element is preferably arranged at each end of a longitudinal element, the at least one vibration isolating element preferably being designed and arranged at the end of the longitudinal element in such a way that vibrations in the direction of extent of the longitudinal element are at least largely compensable. It is also possible that vibrations transverse to the direction of extension of the
  • extension direction is understood to mean a direction in which a component extends which comprises a length, a width and a height, one of the aforementioned dimensions (length, width, height) being the other two dimensions in terms of its amount surpasses.
  • a sheet with a length of 20 cm, a width of 5 cm and a height of 1 cm extends in the direction of the length, so that its direction of extent is aligned along the length.
  • the transverse element advantageously comprises a first and a second end, a longitudinal element preferably being arranged, in particular fastened, at each end of the transverse element.
  • the longitudinal element is aligned transversely to the transverse element, so that both preferably extend in different directions of extent which do not necessarily have to include a 90 degree angle.
  • the at least one receptacle for a wheel module is attached to each end.
  • a vibration isolating element is arranged at the first and / or second end of the transverse element.
  • At least one vibration isolating element is arranged at each end of the transverse element.
  • the transverse element has a holding device for a vibration isolating element, the holding device preferably forming a force application location for a vibration isolating element.
  • the holding device comprises at least one holding plate, wherein the at least one holding plate is preferably fastened on one side of the Que relement, in particular with the aid of screws.
  • a holding plate is preferably arranged on opposite sides of the transverse element, whereby, for example, the stability and the application of force can be improved.
  • the at least one retaining plate is advantageously geometrically adapted to the at least one vibration isolating element.
  • the at least one retaining plate has a shape for forming a force application location, the shape including a cutout in the shape of a circle in order to form a contact surface for a vibration isolating element, which is preferably cylindrical.
  • the H-shaped frame element advantageously comprises two longitudinal elements and a transverse element, the at least one vibration isolating element being arranged at one end of the transverse element.
  • the at least one vibration isolating element is arranged or attached to a side surface of the transverse element.
  • the at least one vibration isolation element is preferably designed and arranged at the end of the transverse element in such a way that vibrations in the direction of extension of the transverse element can at least for the most part be compensated for.
  • vibrations can be passed on transversely to the direction of extension of the transverse element without compensation or with less compensation than in the direction of extension.
  • a second aspect of the present invention comprises a vehicle frame, in particular for an electric vehicle.
  • a vehicle frame in particular for an electric vehicle, preferably has: a frame part with at least one transverse support element and at least two longitudinal support elements, - wherein the cross member connects the two longitudinal members to one another, and
  • transverse support element connects the two longitudinal support elements to one another in such a way that each end of the transverse support element is connected or fastened to one end of a longitudinal support element.
  • a cross member extends in the longitudinal direction and a longitudinal member in the transverse direction or the direction of extension of a cross member is the longitudinal direction and a longitudinal member is the transverse direction, where preferably both directions do not necessarily have to include a 90 degree angle.
  • the subframe device in particular its transverse element, is preferably aligned in the same direction as the transverse support element.
  • each longitudinal element of the subframe device is arranged on a longitudinal support element, with a receptacle for each wheel module of the subframe device preferably being arranged on or below a longitudinal support element.
  • the longitudinal elements are aligned or oriented in the same way as the longitudinal support elements.
  • the at least one vibration isolating element is arranged or attached to the transverse and / or longitudinal support element in order to at least partially compensate for vibrations from the subframe device to the frame part and vice versa.
  • the at least one vibration isolation element is arranged or attached to the frame element in such a way that a relative movement of the subframe device to the frame part takes place as a function of the at least one vibration isolation element.
  • the at least one vibration isolating element in particular its holding part, is preferably fastened to the longitudinal support element.
  • the at least one vibration isolating element engages in the cutout of the at least one retaining plate, which is designed in the shape of a circle, in order to at least largely compensate for a movement of the subframe device in the direction of the Querlyele element.
  • This idea preferably relates - in simplified form - the configuration of a subframe device and a vehicle frame with a subframe device.
  • the subframe device advantageously has an H-shape and is preferably connected to the frame part of a vehicle frame via six elastomer elements or via various vibration isolating elements.
  • the subframe device advantageously comprises two receptacles for wheel modules.
  • the arrangement of the elastomer elements or the vibration isolating elements enables a high degree of elasticity in the longitudinal direction, whereby a high transverse rigidity can be ensured.
  • Fig. 1 shows in several views an auxiliary frame device 1 according to the invention for receiving and holding wheel modules according to a first embodiment
  • FIG. 5 to 7 in several views a driving tool frame according to the invention with a subframe device 1 according to egg nem second embodiment.
  • the same reference symbols are used for the same objects.
  • Figure 1 shows in several views an inventive subframe device 1 for receiving and holding wheel modules, in particular electrically driven wheel modules, according to a first embodiment.
  • Figures 2 to 4 show various three-dimensional views of a vehicle frame 20 according to the invention with the subframe device 1 from Figure 1
  • Figures 5 to 7 show in several views a vehicle frame 20 according to the invention with an auxiliary frame device 1 according to a second embodiment.
  • FIGS. 1 to 7 are described together, with reference being made to the corresponding figure or being discussed separately in the case of special configurations or differences.
  • Figure 1 shows a subframe device 1 with a frame element 2 for receiving and forwarding acting forces, two receptacles 3, 4 for one wheel module, and six vibration isolating elements 5, 6, 7, 8, 9, 10 for isolating vibrations from z .
  • B a frame part.
  • the vibration isolating elements 5-10 are arranged on the frame element 2 in such a way that vibrations from the subframe device 1 to a frame part 21 of a vehicle frame 20 and vice versa can be at least partially compensated.
  • the individual vibration isolation elements 5-10 are also designed in such a way that vibrations can be isolated depending on the direction.
  • each vibration isolation element 5-10 in a first direction at least largely compensate or absorb vibration energy and pass on vibration energy in a second direction without compensation or with less compensation than in the first direction.
  • the first and second directions are oriented or aligned differently to one another, the first and second directions preferably being oriented or aligned perpendicular to one another.
  • FIG. 7 shows that a vibration isolating element 5-10 is bush-like or cylindrical or has an elastomer bushing 5A, 6A, 7A, 8A, 9A, 10A.
  • each vibration isolating element 5-10 has an elastomer bushing 5A, 6A, 7A, 8A, 9A, 10A and a holding part 5B, 6B, 7B, 8B, 9B, 10B for holding and guiding the elastomer bushing.
  • Each holding part 5B, 6B, 7B, 8B, 9B, 10B forms a U-shaped frame which guides an axis of the elastomer bushing 5A-10A, so that the elastomer bushing is fastened so that it can rotate about its axis and relative to the holding part 5B-10B.
  • the vibration isolating element 5-10 formed with an elastomer bushing 5A-10A transmits vibration energy along its cylinder axis (or also along its second direction) without compensation or with less compensation than in the other direction (or in the first direction), which is not the Direction of the cylinder axis corresponds.
  • each with an elastomer bushing 5A-10A compensates or absorbs vibration isolating element 5-10 transversely to its cylinder axis (or in the first direction) at least for the most part on or compensates for this.
  • FIG. 1 shows that a vibration isolating element 5-10 or its holding part 5B-10B is attached to the frame element 2.
  • the frame element 2 is H-shaped and comprises two longitudinal elements 1 1, 12 and a transverse element 13.
  • the transverse element 13 has a length that exceeds the length of the longitudinal elements 1 1, 12 we at least by a factor of two.
  • each longitudinal element 1 1, 12 comprises a first and a second end and a receptacle 3, 4 for a wheel module, with a vibration isolating element 6-8, 9- at each end of a longitudinal element 1 1, 12. 10 is arranged.
  • vibration isolating elements 6-8, 9-10 are formed and arranged at the end of the respective longitudinal element 1 1, 12 that vibrations in Extension direction of the longitudinal elements 1 1, 12 at least for the most part can be compensated or accommodated.
  • vibrations are transverse to the direction of extent of the
  • the direction of extension of a longitudinal element 1 1, 12 is aligned transversely or perpendicular to the cylinder axis of the elastomer bushings 6A-8A, 9A-10A of the vibration elements 6-8, 9-10. It is precisely this arrangement that allows compensation for vibrations in the direction of extent of the respective longitudinal element 11, 12.
  • the transverse element 13 also has a first and a second end, a longitudinal element 11, 12 being attached to each end of the transverse element 13.
  • a receptacle 3, 4 for a wheel module is fastened to each end of the transverse element 13.
  • FIG. 1 shows that a vibration isolating element 5, 8 is arranged at the first and second end of the transverse element 13.
  • the transverse element 13 has a retaining device 14, 15 for a vibration isolating element 5, 8, which forms a force application point for a vibration isolating element 5, 8 or for its elastomer bushing 5A, 8A (see FIGS. 1, 6 and 7).
  • the holding device has two holding plates 14, 15, which are arranged on opposite sides of the transverse element 13 or are fastened with the aid of screws.
  • Each retaining plate 14, 15 is geometrically adapted to a vibration isolating element 5, 8 or to an elastomer bushing.
  • each retaining plate 14, 15 has a shape to form a force application site, the shape having a cutout in the shape of a circle to form a contact surface for a vibration isolating element 5, 8 or its elastomer bushing se.
  • the vibration isolating elements 5 and 8 are arranged or fastened to a side surface of the transverse element 13, each vibration isolating element 5, 8 being designed and arranged at the end of the transverse element 13 in such a way that vibrations in the direction of extension of the transverse element 13 can at least for the most part be compensated or absorbed.
  • vibrations transversely to the direction of extension of the transverse element 13 can be passed on without compensation or with less compensation than in the direction of extension.
  • the vibration isolating elements 5, 8 are aligned and designed in such a way that a vibration in a transverse direction Q can be compensated to a much lesser extent than in a longitudinal direction L.
  • vibration isolating elements 6-7 and 9-10 are aligned and designed in such a way that a vibration in the longitudinal direction L can be compensated to a much greater extent than in the transverse direction Q.
  • FIGS. 2 to 7 show a vehicle frame 20 in various views and enlargements.
  • the vehicle frame 20 has a frame part 21 with a transverse support element 22 and two longitudinal support elements 23, 24, the transverse support element 22 connecting the two longitudinal support elements 23, 24 to one another.
  • FIGS. 2 to 7 also show further components of the frame part 21.
  • transverse support element 22 connects the two longitudinal support elements 23, 24 to one another in such a way that each end of the transverse support element 22 is connected to one end of a longitudinal support element 23, 24.
  • the vehicle frame 20 also has an auxiliary frame device 1, for the description of which reference is made to the above statements for the sake of simplicity.
  • the subframe device 1, in particular its transverse element 13, is oriented in the same way as the cross member 22, with one longitudinal element 11, 12 of the subframe device 1 being arranged on a longitudinal member 23, 24 and the longitudinal elements 11, 12 aligned identically to the longitudinal member 23, 24 are.
  • a receptacle 3, 4 each for a wheel module of the subframe device 1 is also arranged on or below a longitudinal support element 23, 24.
  • the vibration isolating elements 5-10 are arranged on the transverse and / or longitudinal support element 22, 23, 24 in order to at least partially compensate for vibrations from the subframe device 1 to the frame part 20 and vice versa.
  • Vibration isolation elements 5-10 are arranged on the frame element 2 in such a way that the subframe device 1 moves relative to the frame part 20 as a function of the alignment of the vibration isolation elements 5-10.
  • vibration isolating elements 5-10 are attached to the auxiliary device 1 or to its transverse and longitudinal elements 1 1, 12, 13, according to Figures 5 to 7, the vibration isolating elements 5-10, in particular their holding parts 5B - 10B, attached to the longitudinal support elements 22,23.
  • the vibration isolating elements 5, 8 or their elastomer bushings engage in the cutouts of the retaining plates 14, 15, which are designed in the shape of a circle, in order to at least largely prevent movement of the subframe device 1 in the direction of the Querlyele element 21 or in the transverse direction Q. compensate or increase.
  • the vibration isolating elements 6, 7, 9, 10 are used to compensate for vibrations in the longitudinal direction L, whereas the vibration isolating elements 5 and 8 are provided to compensate for vibrations in the transverse direction Q.
  • first and second exemplary embodiment is merely the nature that, according to the first exemplary embodiment, all vibration isolation elements 5-10 are arranged on the subframe device 1 and, according to the second exemplary embodiment, all vibration isolation elements 5-10 are arranged on the frame part 20 are arranged.
  • part of the vibration isolating elements is arranged on the subframe device 1 and another part on the frame part 20.
  • the figures presented are described again in other words below.
  • FIG. 2 shows a three-dimensional representation of a vehicle frame 20, which consists of the auxiliary frame or the auxiliary frame device 1 and the main frame or a frame part 21.
  • FIGS. 3 to 6 show further details of the subframe or the auxiliary frame device 1 and the connection to the main frame or to the frame part 21.
  • the H-shaped subframe device 1 is in several views Darge provides.
  • connection point corresponds to a vibration isolating element 5-10 with an elastomer bushing.
  • the two outer elastomer bushings or the vibration isolating elements 6, 7, 9, 10 or their axes are arranged transversely to the direction of travel or transversely to the longitudinal direction L or in the transverse direction Q, and the two middle vibration isolating elements 5 , 8 or the axes of the elastomer bushings are aligned along the direction of travel or in the longitudinal direction L or transversely to the transverse direction Q.
  • the rigidity of the individual elastomer bushings or vibration isolation elements 5-10 can be different or have the same rigidity.
  • Vibration isolating element 14 Holding device / holding plateA Elastomer bushing 15 Holding device / holding plateB Holding part
  • Vibration isolation element 20 vehicle frame
  • Vibration isolation element L lengthwise

Landscapes

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  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hilfsrahmenvorrichtung (1) zur Aufnahme und Halterung von Radmodulen, insbesondere von elektrisch betreibbaren Radmodulen, aufweisend: - ein Rahmenelement (2) zur Aufnahme und Weiterleitung von einwirkenden Kräften, - mindestens eine Aufnahme (3, 4) für ein Radmodul, und - mindestens ein Schwingungsisolierelement (5, 6, 7, 8, 9, 10) zum Isolieren von Schwingungen, - wobei das mindestens eine Schwingungsisolierelement (5-10) derart an dem Rahmenelement (2) angeordnet ist, dass Schwingungen von der Hilfsrahmenvorrichtung (1) zu einem Rahmenteil (21) eines Fahrzeugrahmens (20) und umgekehrt zumindest teilweise kompensierbar sind. Ferner betrifft die Erfindung einen Fahrzeugrahmen (20), insbesondere für ein Elektrofahrzeug, aufweisend: - ein Rahmenteil (21) mit wenigstens einem Querträgerelement (22) und wenigstens zwei Längsträgerelementen (23, 24), - wobei das Querträgerelement (22) die beiden Längsträgerelemente (23, 24) miteinander verbindet, und - eine Hilfsrahmenvorrichtung (1).

Description

Hilfsrahmenvorrichtunq zur Aufnahme und Halterung von Radmodulen und einen Fahrzeuqrahmen mit einer Hilfsrahmenvorrichtunq
Die Erfindung betrifft eine Hilfsrahmenvorrichtung zur Aufnahme und Halterung von Radmodulen, insbesondere von elektrisch betreibbaren Radmodulen, und einen Fahr zeugrahmen, insbesondere für ein Elektrofahrzeug, mit einer Hilfsrahmenvorrichtung.
Bekannterweise werden Hilfsrahmenvorrichtungen zur Versteifung eines Fahrzeug rahmens verwendet, wobei die Hilfsrahmenvorrichtung starr bzw. steif an einem Rah menteil befestigt sind, um einen stabilen Fahrzeugrahmen zu bilden.
Jedoch können steife und starre Anbindungen zwischen einem Rahmenteil und einer Hilfsrahmenvorrichtung negative Einflüsse auf die Fahreigenschaften haben, insbe sondere bei kleinen elektrisch betriebenen Fahrzeugen, wie einem Lastenfahrrad oder einem Fahrzeug basierend auf einem Lastenfahrrad.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hilfsrahmenvorrichtung zur Aufnahme und Halterung von Radmodulen sowie einen Fahrzeugrahmen anzugeben, welche bzw. welcher kostengünstig und materialsparend herstellbar ist sowie über verbesserte Fahreigenschaften, insbesondere über ein stabiles Kurvenverhalten, ver fügt.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Pa tentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Un- teransprüche.
Erfindungsgemäß umfasst bei einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Hilfsrahmenvorrichtung zur Aufnahme und Halterung von Radmodulen, insbesondere von elektrisch betreibbaren Radmodulen:
- ein Rahmenelement zur Aufnahme und Weiterleitung von einwirkenden Kräf ten,
- mindestens eine Aufnahme für ein Radmodul, und
- mindestens ein Schwingungsisolierelement zum Isolieren von Schwingungen. Bevorzugterweise ist das mindestens eine Schwingungsisolierelement derart an dem Rahmenelement angeordnet, dass Schwingungen von der Hilfsrahmenvorrichtung zu einem Rahmenteil eines Fahrzeugrahmens und umgekehrt zumindest teilweise kom pensierbar sind. Auf diese Weise kann Verschleiß deutlich reduziert werden, aber auch das Fahreigenschaften, insbesondere das Kurvenverhalten, verbessert werden.
In der vorliegenden Beschreibung wird vorzugsweise unter dem Verb„anordnen“ die relative Lage zweier Bauteile im Raum zueinander verstanden. Es ist bevorzugter weise keinesfalls so zu verstehen, dass das z. B. das Rahmenelement am Rahmenteil befestigt ist oder umgekehrt. Vielmehr liegt vorzugsweise das eine Teil berührend o- der kontaktierend am anderen an.
Ferner ist es bevorzugt, dass das mindestens eine Schwingungsisolierelement derart ausgebildet ist, dass Schwingungen richtungsabhängig isolierbar sind.
Somit ist es zum Beispiel möglich, mithilfe der Hilfsrahmenvorrichtung einen Fahr zeugrahmen zu schaffen, welcher über eine definierte Längssteifigkeit verfügt. Somit kann das Problem umgangen werden, dass zum Beispiel Radmodule in Längsrichtung sehr steif sind, wodurch der Komfort des Fahrzeugs negativ beeinflusst wird. Hierbei wird vorzugsweise unter„Längsrichtung“ die Richtung verstanden, in welcher sich ein Fahrzeug geradeaus bzw. entlang einer Straße bewegt.
Auch kann somit ein Fahrzeugrahmen geschaffen werden, bei dem in Querrichtung eine möglichst hohe Steifigkeit realisiert wird, sodass ein Fahrzeug über ein stabiles Kurvenverhalten verfügt.
Vorzugsweise kompensiert das mindestens eine Schwingungsisolierelement in einer ersten Richtung Schwingungsenergie zumindest größtenteils.
Vorteilhafterweise leitet das mindestens eine Schwingungsisolierelement in einer zweiten Richtung Schwingungsenergie ohne Kompensation oder mit geringerer Kom pensation als in einer ersten Richtung weiter.
Auf diese Weise kann also ein Schwingungsisolierelement richtungsabhängig für auf zunehmende Schwingungen ausgebildet werden.
Ferner ist es von Vorteil, wenn die erste und zweite Richtung unterschiedlich zueinan der orientiert sind, wobei vorzugsweise die erste und zweite Richtung zueinander senkrecht orientiert sind. Auch ist es vorteilhaft, wenn die einzelnen Schwingungsisolierelemente unterschiedli che oder gleiche Steifigkeit bzw. Nachgiebigkeiten aufweisen. Somit können also zum Beispiel in unterschiedlichen Richtungen (in einer Längsrichtung und/oder in einer Querrichtung) unterschiedliche Steifigkeiten bei unterschiedlichen Schwingungsisolie relementen realisiert werden.
Günstigerweise ist das mindestens eine Schwingungsisolierelement zylinderförmig ausgebildet, und umfasst vorzugsweise eine Elastomerbuchse.
Auch ist es günstig, wenn das mindestens eine Schwingungsisolierelement eine Elastomerbuchse und ein Halteteil zum Halten und Führen der Elastomerbuchse um fasst.
Vorzugsweise bildet das Halteteil einen Rahmen, welcher eine Achse der Elastomer buchse führt, sodass die Elastomerbuchse um ihre Achse und relativ zum Halteteil drehbar befestigt ist.
Ferner ist es von Vorteil, wenn das Halteteil als U-Profil ausgebildet ist.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das mit einer Elastomerbuchse ausgebilde te Schwingungsisolierelement entlang seiner Zylinderachse, die bevorzugterweise entlang einer zweiten Richtung ausgerichtet ist, Schwingungsenergie ohne Kompen sation oder mit geringerer Kompensation als in einer ersten Richtung weiterleitet.
Vorteilhafterweise kompensiert das mit einer Elastomerbuchse ausgebildete Schwin gungsisolierelement quer zu seiner Zylinderachse, insbesondere quer zu einer zwei ten Richtung oder entlang einer ersten Richtung, Schwingungsenergie zumindest größtenteils.
Demzufolge ist es also möglich, mithilfe mindestens eines Schwingungsisolierele ments Schwingungen richtungsabhängig zu isolieren.
Ferner ist es denkbar, dass das mindestens eine Schwingungsisolierelement, insbe sondere dessen Halteteil, an dem Rahmenelement befestigt ist.
Auch ist es von Vorteil, wenn die Erstreckungsrichtung eines Längselements des Rahmenelements mit der ersten Richtung des mindestens einen Schwingungsele ments übereinstimmt. Somit ist es also möglich, Schwingungen in Richtung des Längselements zu kompensieren bzw. zu verringern. Vorzugsweise stimmt die Erstreckungsrichtung eines Querelements des Rahmenele ments mit der ersten Richtung des mindestens einen Schwingungselements überein.
In diesem Fall ist es möglich, Schwingungen in Richtung des Querelements zu kom pensieren bzw. zu verringern.
Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die Achse, insbesondere Zylinderachse, einer ersten Elastomerbuchse eines ersten Schwingungselements und die Achse, insbesondere Zylinderachse, einer zweiten Elastomerbuchse eines zweiten Schwin gungselements unterschiedlich ausgerichtet sind. Somit sind Schwingungen aus un terschiedlichen Richtungen und von unterschiedlichen Schwingungselementen kom pensierbar oder eben nicht.
Bevorzugterweise ist das Rahmenelement H-förmig ausgebildet, wobei vorzugsweise das H-förmig ausgebildete Rahmenelement zwei Längselemente und ein Querele ment umfasst.
Ferner ist es bevorzugt, dass das Querelement eine Länge aufweist, die die Länge ei nes Längselements übertrifft, wobei vorzugsweise die Länge des Querelements die Länge eines Längselements wenigstens um den Faktor zwei übertrifft.
Vorteilhafterweise umfasst das H-förmig ausgebildete Rahmenelement zwei
Längselemente und ein Querelement.
Auch ist es vorteilhaft, wenn jedes Längselement ein erstes und ein zweites Ende und bevorzugterweise die mindestens eine Aufnahme für ein Radmodul, insbesondere zwischen den beiden Enden des Längselements, umfasst.
Ferner ist es von Vorteil, wenn an wenigstens einem Ende des Längselements das mindestens eine Schwingungsisolierelement angeordnet ist. Auf diese Weise kann die Hilfsrahmenvorrichtung mithilfe ihrer Längselemente Schwingungen kompensieren bzw. dämpfen bzw. verringern.
Vorzugsweise ist an jedem Ende eines Längselements ein Schwingungsisolierelement angeordnet, wobei vorzugsweise das mindestens eine Schwingungsisolierelement derart am Ende des Längselements ausgebildet und angeordnet ist, dass Schwingun gen in Erstreckungsrichtung des Längselements zumindest größtenteils kompensier bar sind. Ferner ist es möglich, dass Schwingungen quer zur Erstreckungsrichtung des
Längselements ohne Kompensation oder mit geringerer Kompensation als in Erstre ckungsrichtung weiterleitbar sind.
In der vorliegenden Beschreibung wird unter den Begriff Erstreckungsrichtung eine Richtung verstanden, in welcher sich ein Bauteil erstreckt, das eine Länge, eine Breite und eine Höhe umfasst, wobei eine der vorgenannten Dimensionen (Länge, Breite, Höhe) hinsichtlich ihres Betrags die anderen beiden Dimensionen übertrifft. Beispiels weise erstreckt sich ein Blech mit einer Länge von 20 cm, einer Breite von 5 cm und einer Höhe von 1 cm in Richtung der Länge, sodass dessen Erstreckungsrichtung ent lang der Länge ausgerichtet ist.
Günstigerweise umfasst das Querelement ein erstes und ein zweites Ende, wobei vorzugsweise an jedem Ende des Querelements ein Längselement angeordnet, ins besondere befestigt, ist.
Auch ist es günstig, wenn das Längselement quer zum Querelement ausgerichtet ist, sodass sich vorzugsweise beide in unterschiedliche Erstreckungsrichtungen erstre cken, welche nicht zwangsläufig einen 90 Grad Winkel einschließen müssen.
Des Weiteren ist es günstig, wenn an jedem Ende die mindestens eine Aufnahme für ein Radmodul befestigt ist.
Vorzugsweise ist am ersten und/oder zweiten Ende des Querelements ein Schwin gungsisolierelement angeordnet.
Auch ist es möglich, dass an jedem Ende des Querelements mindestens ein Schwin gungsisolierelement angeordnet ist.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Querelement für ein Schwingungsisolierele ment eine Halteeinrichtung aufweist, wobei vorzugsweise die Halteeinrichtung einen Kraftangriffsort für ein Schwingungsisolierelement bildet.
Des Weiteren ist bevorzugt, dass die Halteeinrichtung mindestens ein Halteblech um fasst, wobei vorzugsweise das mindestens eine Halteblech auf einer Seite des Que relements befestigt ist, insbesondere mithilfe von Schrauben.
Vorzugsweise ist auf gegenüberliegenden Seiten des Querelements je ein Halteblech angeordnet, wodurch zum Beispiel die Stabilität und Krafteinwirkung verbessert wer den kann. Vorteilhafterweise ist das mindestens eine Halteblech geometrisch an das mindestens eine Schwingungsisolierelement angepasst.
Auch ist es von Vorteil, dass das mindestens eine Halteblech eine Form zur Bildung eines Kraftangriffsorts aufweist, wobei die Form einen Ausschnitt in Gestalt eines Kreises umfasst, um eine Anlagefläche für ein Schwingungsisolierelement zu bilden, das bevorzugterweise zylinderförmig ausgebildet ist.
Günstigerweise umfasst das H-förmig ausgebildete Rahmenelement zwei Längsele mente und ein Querelement, wobei an einem Ende des Querelements das mindes tens eine Schwingungsisolierelement angeordnet ist.
Des Weiteren ist es günstig, dass das mindestens eine Schwingungsisolierelement an einer Seitenfläche des Querelements angeordnet oder befestigt ist.
Vorzugsweise ist das mindestens eine Schwingungsisolierelement derart am Ende des Querelements ausgebildet und angeordnet, dass Schwingungen in Erstreckungs richtung des Querelements zumindest größtenteils kompensierbar sind.
Auch kann vorgesehen sein, dass Schwingungen quer zur Erstreckungsrichtung des Querelements ohne Kompensation oder mit geringerer Kompensation als in Erstre ckungsrichtung weiterleitbar sind.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst einen Fahrzeugrahmen, ins besondere für ein Elektrofahrzeug.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Merkmale der Hilfsrahmenvorrich tung, wie sie unter dem ersten Aspekt erwähnt werden, einzeln oder miteinander kombinierbar bei dem Fahrzeugrahmen Anwendung finden können.
Anders ausgedrückt, die oben unter dem ersten Aspekt der Erfindung genannten Merkmale betreffend die Hilfsrahmenvorrichtung können auch hier unter dem zweiten Aspekt der Erfindung mit weiteren Merkmalen kombiniert werden.
Bevorzugterweise weist ein Fahrzeugrahmen, insbesondere für ein Elektrofahrzeug, auf: ein Rahmenteil mit wenigstens einem Querträgerelement und wenigstens zwei Längsträgerelementen, - wobei das Querträgerelement die beiden Längsträgerelemente miteinander verbindet, und
- eine Hilfsrahmenvorrichtung nach dem ersten Aspekt.
Auch ist es bevorzugt, dass das Querträgerelement die beiden Längsträgerelemente derart miteinander verbindet, dass jedes Ende des Querträgerelements an einem En de eines Längsträgerelement angebunden bzw. befestigt ist.
Vorteilhafterweise erstreckt sich ein Querträgerelement in Längsrichtung und ein Längsträgerelement in Querrichtung bzw. ist die Erstreckungsrichtung eines Querträ gerelements die Längsrichtung und eines Längsträgerelements die Querrichtung, wo bei vorzugsweise beide Richtungen nicht zwangsläufig einen 90 Grad Winkel ein schließen müssen.
Vorzugsweise ist die Hilfsrahmenvorrichtung, insbesondere deren Querelement, gleichorientiert zum Querträgerelement ausgerichtet.
Ferner ist es günstig, dass je ein Längselement der Hilfsrahmenvorrichtung an einem Längsträgerelement angeordnet ist, wobei vorzugsweise je eine Aufnahme für ein Radmodul der Hilfsrahmenvorrichtung an oder unterhalb eines Längsträgerelements angeordnet ist.
Günstigerweise sind die Längselemente gleich zu den Längsträgerelementen ausge richtet bzw. orientiert.
Auch ist es vorteilhaft, wenn das mindestens eine Schwingungsisolierelement an dem Quer- und/oder Längsträgerelement angeordnet oder befestigt ist, um Schwingungen von der Hilfsrahmenvorrichtung zu dem Rahmenteil und umgekehrt zumindest teilwei se zu kompensieren.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Schwingungsisolie relement derart an dem Rahmenelement angeordnet oder befestigt ist, dass eine rela tive Bewegung der Hilfsrahmenvorrichtung zum Rahmenteil in Abhängigkeit des min destens einen Schwingungsisolierelements erfolgt.
Vorzugsweise ist das mindestens eine Schwingungsisolierelement, insbesondere dessen Halteteil, an dem Längsträgerelement befestigt. Günstigerweise greift das mindestens eine Schwingungsisolierelement in den Aus schnitt des mindestens einen Halteblechs, der in Gestalt eines Kreises ausgebildet ist, ein, um eine Bewegung der Hilfsrahmenvorrichtung in Richtung des Querträgerele ments zumindest größtenteils zu kompensieren.
Nachfolgend wird der oben dargestellte Erfindungsgedanke ergänzend mit anderen Worten ausgedrückt.
Dieser Gedanke betrifft vorzugsweise - vereinfacht dargestellt - die Ausgestaltung ei ner Hilfsrahmenvorrichtung sowie eines Fahrzeugrahmens mit einer Hilfsrahmenvor richtung.
Vorteilhafterweise weist die Hilfsrahmenvorrichtung eine H-Form auf und ist vorzugs weise über sechs Elastomerelemente bzw. über diverse Schwingungsisolierelemente mit Rahmenteil eines Fahrzeugrahmens verbunden.
Weiterhin umfasst die Hilfsrahmenvorrichtung günstigerweise zwei Aufnahmen für Radmodule.
Die Anordnung der Elastomerelemente bzw. der Schwingungsisolierelemente ermög licht eine hohe Elastizität in Längsrichtung, wobei eine hohe Quersteifigkeit sicherge stellt werden kann.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen schematisch:
Fig. 1 in mehreren Ansichten eine erfindungsgemäße Hilfsrah menvorrichtung 1 zur Aufnahme und Halterung von Rad modulen nach einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 bis 4 diverse räumliche Ansichten eines erfindungsgemäßen
Fahrzeugrahmens mit der Hilfsrahmenvorrichtung 1 aus Fi gur 1 ; und
Fig. 5 bis 7 in mehreren Ansichten einen erfindungsgemäßen Fahr zeugrahmen mit einer Hilfsrahmenvorrichtung 1 nach ei nem zweiten Ausführungsbeispiel. ln der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche Bezugszeichen für gleiche Ge genstände verwendet.
Figur 1 zeigt in mehreren Ansichten eine erfindungsgemäßes Hilfsrahmenvorrichtung 1 zur Aufnahme und Halterung von Radmodulen, insbesondere von elektrisch be treibbaren Radmodulen, nach einem ersten Ausführungsbeispiel.
Figuren 2 bis 4 zeigen diverse räumliche Ansichten eines erfindungsgemäßen Fahr zeugrahmens 20 mit der Hilfsrahmenvorrichtung 1 aus Figur 1 , wobei Figuren 5 bis 7 in mehreren Ansichten einen erfindungsgemäßen Fahrzeugrahmen 20 mit einer Hilfs rahmenvorrichtung 1 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigen.
Nachfolgend werden die Figuren 1 bis 7 gemeinsam beschrieben, wobei bei besonde ren Ausgestaltungen bzw. Unterschieden auf die entsprechende Figur verwiesen wird bzw. gesondert eingegangen wird.
Figur 1 zeigt eine Hilfsrahmenvorrichtung 1 mit einem Rahmenelement 2 zur Aufnah me und Weiterleitung von einwirkenden Kräften, zwei Aufnahmen 3, 4 für je ein Rad modul, und sechs Schwingungsisolierelement 5, 6, 7, 8, 9, 10 zum Isolieren von Schwingungen gegenüber z. B. einem Rahmenteil.
Die Schwingungsisolierelemente 5-10 sind derart an dem Rahmenelement 2 ange ordnet ist, dass Schwingungen von der Hilfsrahmenvorrichtung 1 zu einem Rahmen teil 21 eines Fahrzeugrahmens 20 und umgekehrt zumindest teilweise kompensierbar sind.
Die einzelnen Schwingungsisolierelemente 5-10 sind ferner derart ausgebildet, dass Schwingungen richtungsabhängig isolierbar sind.
So kann - allgemein dargestellt - jedes Schwingungsisolierelement 5-10 in einer ers ten Richtung Schwingungsenergie zumindest größtenteils kompensieren bzw. auf nehmen und in einer zweiten Richtung Schwingungsenergie ohne Kompensation oder mit geringerer Kompensation als in der ersten Richtung weiterleiten.
Dabei sind die erste und zweite Richtung unterschiedlich zueinander orientiert bzw. ausgerichtet, wobei vorzugsweise die erste und zweite Richtung zueinander senkrecht orientiert bzw. ausgerichtet sind. Insbesondere Figur 7 zeigt, dass ein Schwingungsisolierelement 5-10 buchsenartig bzw. zylinderförmig ausgebildet ist bzw. eine Elastomerbuchse 5A, 6A, 7A, 8A, 9A, 10A hat.
Präziser dargestellt, hat jedes Schwingungsisolierelement 5-10 eine Elastomerbuchse 5A, 6A, 7A, 8A, 9A, 10A und ein Halteteil 5B, 6B, 7B, 8B, 9B, 10B zum Halten und Führen der Elastomerbuchse.
Jedes Halteteil 5B, 6B, 7B, 8B, 9B, 10B bildet einen U-förmigen Rahmen, welcher ei ne Achse der Elastomerbuchse 5A-10A führt, sodass die Elastomerbuchse um ihre Achse und relativ zum Halteteil 5B-10B drehbar befestigt ist.
Insbesondere leitet das mit einer Elastomerbuchse 5A-10A ausgebildete Schwin gungsisolierelement 5-10 entlang seiner Zylinderachse (oder auch entlang seiner zweiten Richtung) Schwingungsenergie ohne Kompensation oder mit geringerer Kompensation weiter als in der anderen Richtung (oder in der ersten Richtung), die nicht der Richtung der Zylinderachse entspricht.
Hingegen kompensiert bzw. nimmt jedes mit einer Elastomerbuchse 5A-10A ausge bildete Schwingungsisolierelement 5-10 quer zu seiner Zylinderachse (oder in der ers ten Richtung) Schwingungsenergie zumindest größtenteils auf bzw. kompensiert die se.
Hierbei zeigt Figur 1 , dass ein Schwingungsisolierelement 5-10 bzw. dessen Halteteil 5B-10B an dem Rahmenelement 2 befestigt ist.
Ferner geht aus Figur 1 hervor, dass das Rahmenelement 2 H-förmig ausgebildet ist und zwei Längselemente 1 1 , 12 sowie ein Querelement 13 umfasst.
Das Querelement 13 hat eine Länge, die die Länge der Längselemente 1 1 , 12 we nigstens um den Faktor zwei übertrifft.
Auch geht aus Figur 1 hervor, dass jedes Längselement 1 1 , 12 ein erstes und ein zweites Ende und eine Aufnahme 3, 4 für ein Radmodul umfasst, wobei an jedem En de eines Längselements 1 1 , 12 ein Schwingungsisolierelement 6-8, 9-10 angeordnet ist.
Des Weiteren sind die Schwingungsisolierelement 6-8, 9-10 derart am Ende des je weiligen Längselements 1 1 , 12 ausgebildet und angeordnet, dass Schwingungen in Erstreckungsrichtung der Längselemente 1 1 , 12 zumindest größtenteils kompensier bar bzw. aufnehmbar sind.
Anders ausgedrückt, sind Schwingungen quer zur Erstreckungsrichtung der
Längselemente 1 1 , 12 ohne Kompensation oder mit geringerer Kompensation als in Erstreckungsrichtung weiterleitbar.
Hierbei ist die Erstreckungsrichtung eines Längselements 1 1 , 12 quer bzw. senkrecht zur Zylinderachse der Elastomerbuchsen 6A-8A, 9A-10A der Schwingungselemente 6-8, 9-10 ausgerichtet. Eben diese Anordnung erlaubt eine Kompensation von Schwingungen in Erstreckungsrichtung des jeweiligen Längselements 1 1 , 12.
Gemäß Figur 1 hat das Querelement 13 ebenfalls ein erstes und ein zweites Ende, wobei an jedem Ende des Querelements 13 ein Längselement 1 1 , 12 befestigt ist.
Genauer gesagt, ist an jedem Ende des Querelements 13 jeweils eine Aufnahme 3, 4 für ein Radmodul befestigt.
Des Weiteren zeigt Figur 1 , dass am ersten und zweiten Ende des Querelements 13 je ein Schwingungsisolierelement 5, 8 angeordnet ist.
Dabei hat das Querelement 13 für ein Schwingungsisolierelement 5, 8 eine Halteein richtung 14, 15, die einen Kraftangriffsort für ein Schwingungsisolierelement 5, 8 bzw. für deren Elastomerbuchse 5A, 8A bildet (vgl. Figuren 1 , 6 und 7).
Die Halteeinrichtung hat jeweils zwei Haltebleche 14, 15, die auf gegenüberliegenden Seiten des Querelements 13 angeordnet bzw. mithilfe von Schrauben befestigt sind.
Jedes Halteblech 14, 15 ist geometrisch an ein Schwingungsisolierelement 5, 8 bzw. an eine Elastomerbuchse angepasst.
Anders ausgedrückt, hat jedes Halteblech 14, 15 eine Form zur Bildung eines Kraft angriffsorts, wobei die Form einen Ausschnitt in Gestalt eines Kreises aufweist, um ei ne Anlagefläche für ein Schwingungsisolierelement 5, 8 bzw. dessen Elastomerbuch se zu bilden.
Somit sind also die Schwingungsisolierelemente 5 und 8 an einer Seitenfläche des Querelements 13 angeordnet oder befestigt, wobei jedes Schwingungsisolierelement 5, 8 derart am Ende des Querelements 13 ausgebildet und angeordnet ist, dass Schwingungen in Erstreckungsrichtung des Querelements 13 zumindest größtenteils kompensierbar bzw. aufnehmbar sind. Hingegen sind Schwingungen quer zur Erstreckungsrichtung des Querelements 13 ohne Kompensation oder mit geringerer Kompensation als in Erstreckungsrichtung weiterleitbar.
Zusammenfassend kann für die Hilfsrahmenvorrichtung 1 aus den Figuren 1 bis 7 festgehalten werden, dass die Schwingungsisolierelemente 5, 8 derart ausgerichtet und ausgebildet sind, dass von diesen eine Schwingung in eine Querrichtung Q zu ei nem weitaus geringeren Maße kompensierbar ist als in eine Längsrichtung L.
Hingegen sind die Schwingungsisolierelemente 6-7 und 9-10 derart ausgerichtet und ausgebildet sind, dass von diesen eine Schwingung in Längsrichtung L zu einem weitaus größeren Maße kompensierbar ist als in Querrichtung Q.
Somit kann also in der vorgestellten Anordnung in Längsrichtung mehr Schwingungs energie absorbiert oder kompensiert werden also in Querrichtung, wodurch ein Fahr zeugrahmen geschaffen werden kann, bei dem in Querrichtung eine hohe Steifigkeit realisiert wird und somit ein Fahrzeug über ein stabiles Kurvenverhalten verfügt.
Wie bereits erwähnt, zeigen Figuren 2 bis 7 einen Fahrzeugrahmen 20 in diversen Ansichten und Vergrößerungen.
Dabei hat der Fahrzeugrahmen 20 ein Rahmenteil 21 mit einem Querträgerelement 22 und zwei Längsträgerelemente 23, 24, wobei das Querträgerelement 22 die beiden Längsträgerelemente 23, 24 miteinander verbindet.
Selbstverständlich zeigen Figuren 2 bis 7 noch weitere Bestandteile des Rahmenteils 21 .
Ferner verbindet das Querträgerelement 22 die beiden Längsträgerelemente 23, 24 derart miteinander, dass jedes Ende des Querträgerelements 22 an einem Ende eines Längsträgerelements 23, 24 angebunden ist.
Auch hat der Fahrzeugrahmen 20 eine Hilfsrahmenvorrichtung 1 , zu deren Beschrei bung auf die obigen Ausführungen der Einfachheit halber verwiesen wird.
Die Hilfsrahmenvorrichtung 1 , insbesondere deren Querelement 13, ist dabei gleich orientiert zum Querträgerelement 22 ausgerichtet, wobei je ein Längselement 11 , 12 der Hilfsrahmenvorrichtung 1 an einem Längsträgerelement 23, 24 angeordnet ist und die Längselemente 11 , 12 gleich zu den Längsträgerelementen 23, 24 ausgerichtet sind. Auch ist je eine Aufnahme 3, 4 für ein Radmodul der Hilfsrahmenvorrichtung 1 an bzw. unterhalb eines Längsträgerelements 23, 24 angeordnet.
Die Schwingungsisolierelemente 5-10 sind im zweiten Ausführungsbeispiel nach den Figuren 5 bis 7 an dem Quer- und/oder Längsträgerelement 22, 23, 24 angeordnet, um Schwingungen von der Hilfsrahmenvorrichtung 1 zu dem Rahmenteil 20 und um gekehrt zumindest teilweise zu kompensieren.
Dabei sind Schwingungsisolierelemente 5-10 derart an dem Rahmenelement 2 ange ordnet, dass eine relative Bewegung der Hilfsrahmenvorrichtung 1 zum Rahmenteil 20 in Abhängigkeit der Ausrichtung der Schwingungsisolierelemente 5-10 erfolgt.
Während insbesondere in Figur 1 die Schwingungsisolierelemente 5-10 an der Hilfs vorrichtung 1 bzw. an deren Quer- und Längselementen 1 1 , 12, 13 befestigt sind, sind nach Figuren 5 bis 7 die Schwingungsisolierelemente 5-10, insbesondere deren Halte teile 5B - 10B, an den Längsträgerelementen 22, 23 befestigt.
Dabei greifen die Schwingungsisolierelemente 5, 8 bzw. deren Elastomerbuchsen in die Ausschnitte der Haltebleche 14, 15, die in Gestalt eines Kreises ausgebildet sind, ein, um eine Bewegung der Hilfsrahmenvorrichtung 1 in Richtung des Querträgerele ments 21 bzw. in Querrichtung Q zumindest größtenteils zu kompensieren bzw. auf zunehmen.
In allen Ausführungsbeispielen dienen zur Kompensation von Schwingungen in Längsrichtung L die Schwingungsisolierelemente 6, 7, 9, 10, wohingegen zur Kom pensation von Schwingungen in Querrichtung Q die Schwingungsisolierelemente 5 und 8 vorhanden sind.
Es wird nochmals herausgestellt, dass der Unterschied zwischen dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel lediglich der Natur ist, dass nach dem ersten Ausfüh rungsbeispiel alle Schwingungsisolierelemente 5-10 an der Hilfsrahmenvorrichtung 1 angeordnet sind und nach dem zweiten Ausführungsbeispiel alle Schwingungsisolie relemente 5-10 an dem Rahmenteil 20 angeordnet sind.
Selbstverständlich ist auch eine Variante denkbar, bei der ein Teil der Schwingungs isolierelemente an der Hilfsrahmenvorrichtung 1 und ein anderer Teil an dem Rah menteil 20 angeordnet ist. Nachfolgend werden die vorgestellten Figuren nochmals mit anderen Worten be schrieben.
Figur 2 zeigt eine dreidimensionale Darstellung eines Fahrzeugrahmens 20, welcher aus dem Flilfsrahmen bzw. der Hilfsrahmenvorrichtung 1 und dem Hauptrahmen bzw. einem Rahmenteil 21 besteht.
Die Figuren 3 bis 6 zeigen weitere Details des Hilfsrahmens bzw. der Hilfsrahmenvor richtung 1 und der Anbindung zum Hauptrahmen bzw. zum Rahmenteil 21 .
In Figur 1 ist die H-förmige Hilfsrahmenvorrichtung 1 in mehreren Ansichten darge stellt.
In dieser Figur sind auch alle Anbindungspunkte der Hilfsrahmenvorrichtung 1 zum Rahmenteil 21 dargestellt.
Jeder Anbindungspunkt entspricht einem Schwingungsisolierelement 5-10 mit einer Elastomerbuchse.
Aufgrund der Anordnung der Elastomerbuchsen wird eine hohe Elastizität in Längs richtung L sichergestellt, siehe Figuren 1 und 2.
Entscheidend für diese Eigenschaft ist, dass jeweils die zwei äußeren Elastomerbuch sen bzw. die Schwingungsisolierelemente 6, 7, 9, 10 bzw. deren Achsen quer zur Fahrtrichtung bzw. quer zur Längsrichtung L bzw. in Querrichtung Q angeordnet sind und die beiden mittleren Schwingungsisolierelemente 5, 8 bzw. die Achsen der Elastomerbuchsen längs zur Fahrtrichtung bzw. in Längsrichtung L bzw. quer zur Qu errichtung Q ausgerichtet sind.
In Figur 7 ist die Anordnung der Elastomerbuchsen bzw. der Schwingungsisolierele mente 5-10 im Detail dargestellt.
Aufgrund der unterschiedlichen Anordnung der Elastomerbuchsen bzw. der Schwin gungsisolierelemente 5-10 wird eine höhere Elastizität in Längsrichtung L als in Quer richtung Q realisiert. Die hohe Steifigkeit in Querrichtung Q ist besonders wichtig bei Kurvenfahrten.
Die Steifigkeiten der einzelnen Elastomerbuchsen bzw. Schwingungsisolierelemente 5-10 können verschieden sein oder die gleiche Steifigkeit aufweisen. Bezuqszeichenliste Hilfsrahmenvorrichtung 9B Halteteil
Rahmenelement 10 Schwingungsisolierelement Aufnahme 10A Elastomerbuchse
Aufnahme 10B Halteteil
Schwingungsisolierelement 11 Längselement
A Elastomerbuchse 12 Längselement
B Halteteil 13 Querelement
Schwingungsisolierelement 14 Halteeinrichtung / HalteblechA Elastomerbuchse 15 Halteeinrichtung / HalteblechB Halteteil
Schwingungsisolierelement 20 Fahrzeugrahmen
A Elastomerbuchse 21 Rahmenteil
B Halteteil 22 Querträgerelement
Schwingungsisolierelement 23 Längsträgerelement
A Elastomerbuchse 24 Längsträgerelement
B Halteteil
Schwingungsisolierelement L Längsrichtung
A Elastomerbuchse Q Querrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Hilfsrahmenvorrichtung (1 ) zur Aufnahme und Halterung von Radmodulen, insbe sondere von elektrisch betreibbaren Radmodulen, aufweisend:
- ein Rahmenelement (2) zur Aufnahme und Weiterleitung von einwirkenden Kräften,
- mindestens eine Aufnahme (3, 4) für ein Radmodul, und
- mindestens ein Schwingungsisolierelement (5, 6, 7, 8, 9, 10) zum Isolieren von Schwingungen,
- wobei das mindestens eine Schwingungsisolierelement (5-10) derart an dem Rahmenelement (2) angeordnet ist, dass Schwingungen von der Hilfsrahmen vorrichtung (1 ) zu einem Rahmenteil (21 ) eines Fahrzeugrahmens (20) und umgekehrt zumindest teilweise kompensierbar sind.
2. Hilfsrahmenvorrichtung nach Anspruch 1 ,
- wobei das mindestens eine Schwingungsisolierelement (5-10) derart ausgebil det ist, dass Schwingungen richtungsabhängig isolierbar sind,
- wobei vorzugsweise das mindestens eine Schwingungsisolierelement (5-10) in einer ersten Richtung Schwingungsenergie zumindest größtenteils kompen siert,
- wobei vorzugsweise das mindestens eine Schwingungsisolierelement (5-10) in einer zweiten Richtung Schwingungsenergie ohne Kompensation oder mit ge ringerer Kompensation als in einer ersten Richtung weiterleitet,
- wobei vorzugsweise die erste und zweite Richtung unterschiedlich zueinander orientiert sind,
- wobei vorzugsweise die erste und zweite Richtung zueinander senkrecht orien tiert sind,
- wobei vorzugsweise die einzelnen Schwingungsisolierelemente (5-10) unter schiedliche oder gleiche Steifigkeit aufweisen.
3. Hilfsrahmenvorrichtung nach Anspruch 2,
- wobei das mindestens eine Schwingungsisolierelement (5-10) zylinderförmig ausgebildet ist, insbesondere eine Elastomerbuchse (5A, 6A, 7A, 8A, 9A, 10A) umfasst,
- wobei vorzugsweise das mindestens eine Schwingungsisolierelement (5-10) eine Elastomerbuchse (5A, 6A, 7A, 8A, 9A, 10A) und ein Halteteil (5B, 6B, 7B, 8B, 9B, 10B) zum Halten und Führen der Elastomerbuchse umfasst,
- wobei vorzugsweise das Halteteil (5B, 6B, 7B, 8B, 9B, 10B) einen Rahmen bil det, welcher eine Achse der Elastomerbuchse (5A-10A) führt, sodass die Elastomerbuchse um ihre Achse und relativ zum Halteteil (5B-10B) drehbar be festigt ist,
- wobei vorzugsweise das mit einer Elastomerbuchse (5A-10A) ausgebildete Schwingungsisolierelement (5-10) entlang seiner Zylinderachse, die bevorzug terweise entlang einer zweiten Richtung ausgerichtet ist, Schwingungsenergie ohne Kompensation oder mit geringerer Kompensation als in einer ersten Rich tung weiterleitet,
- wobei vorzugsweise das mit einer Elastomerbuchse (5A-10A) ausgebildete Schwingungsisolierelement (5-10) quer zu seiner Zylinderachse, insbesondere quer zu einer zweiten Richtung oder entlang einer ersten Richtung, Schwin gungsenergie zumindest größtenteils kompensiert,
- wobei vorzugsweise das mindestens eine Schwingungsisolierelement (5-10), insbesondere dessen Halteteil (5B-10B), an dem Rahmenelement (2) befestigt ist.
4. Hilfsrahmenvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
- wobei das Rahmenelement (2) H-förmig ausgebildet ist,
- wobei vorzugsweise das H-förmig ausgebildete Rahmenelement (2) zwei Längselemente (11 , 12) und ein Querelement (13) umfasst,
- wobei vorzugsweise das Querelement (13) eine Länge aufweist, die die Länge eines Längselements (11 , 12) übertrifft,
- wobei vorzugsweise die Länge des Querelements (13) die Länge eines
Längselements (11 , 12) wenigstens um den Faktor zwei übertrifft.
5. Hilfsrahmenvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
- wobei das H-förmig ausgebildete Rahmenelement (2) zwei Längselemente (11 , 12) und ein Querelement (13) umfasst,
- wobei jedes Längselement (11 , 12) ein erstes und ein zweites Ende und bevor zugterweise die mindestens eine Aufnahme (3, 4) für ein Radmodul umfasst,
- wobei vorzugsweise an wenigstens einem Ende des Längselements (11 , 12) das mindestens eine Schwingungsisolierelement (5-10) angeordnet ist,
- wobei vorzugsweise das mindestens eine Schwingungsisolierelement (5-10) derart am Ende des Längselements (11 , 12) ausgebildet und angeordnet ist, dass Schwingungen in Erstreckungsrichtung des Längselements (11 , 12) zu mindest größtenteils kompensierbar sind,
- wobei vorzugsweise Schwingungen quer zur Erstreckungsrichtung des
Längselements (11 , 12) ohne Kompensation oder mit geringerer Kompensation als in Erstreckungsrichtung weiterleitbar sind.
6. Hilfsrahmenvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
- wobei das H-förmig ausgebildete Rahmenelement (2) zwei Längselemente (11 , 12) und ein Querelement (13) umfasst,
- wobei das Querelement (13) ein erstes und ein zweites Ende aufweist,
- wobei vorzugsweise an jedem Ende des Querelements (13) ein Längselement (11 , 12) angeordnet, insbesondere befestigt, ist,
- wobei vorzugsweise an jedem Ende die mindestens eine Aufnahme (3, 4) für ein Radmodul befestigt ist,
- wobei vorzugsweise am ersten und/oder zweiten Ende des Querelements (13) ein Schwingungsisolierelement (5-10) angeordnet ist.
7. Hilfsrahmenvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
- wobei das H-förmig ausgebildete Rahmenelement (2) zwei Längselemente (11 , 12) und ein Querelement (13) umfasst,
- wobei das Querelement (13) für ein Schwingungsisolierelement (5-10) eine Hal teeinrichtung (14, 15) aufweist, - wobei vorzugsweise die Halteeinrichtung (14, 15) einen Kraftangriffsort für ein Schwingungsisolierelement (5-10) bildet,
- wobei vorzugsweise die Halteeinrichtung (14, 15) mindestens ein Halteblech (14, 15) umfasst,
- wobei vorzugsweise das mindestens eine Halteblech (14, 15) auf einer Seite des Querelements (13) befestigt ist, insbesondere mithilfe von Schrauben,
- wobei vorzugsweise das mindestens eine Halteblech (14, 15) geometrisch an das mindestens eine Schwingungsisolierelement (5-10) angepasst ist,
- wobei vorzugsweise das mindestens eine Halteblech (14, 15) eine Form zur Bildung eines Kraftangriffsorts aufweist, wobei die Form einen Ausschnitt in Gestalt eines Kreises aufweist, um eine Anlagefläche für ein Schwingungsiso lierelement (5-10) zu bilden, das bevorzugterweise zylinderförmig ausgebildet ist.
8. Hilfsrahmenvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
- wobei das H-förmig ausgebildete Rahmenelement (2) zwei Längselemente (11 , 12) und ein Querelement (13) umfasst,
- wobei an einem Ende des Querelements (13) das mindestens eine Schwin gungsisolierelement (5-10) angeordnet ist,
- wobei vorzugsweise das mindestens eine Schwingungsisolierelement (5-10) derart am Ende des Querelements (13) ausgebildet und angeordnet ist, dass Schwingungen in Erstreckungsrichtung des Querelements (13) zumindest größtenteils kompensierbar sind,
- wobei vorzugsweise Schwingungen quer zur Erstreckungsrichtung des Que relements (13) ohne Kompensation oder mit geringerer Kompensation als in Erstreckungsrichtung weiterleitbar sind.
9. Fahrzeugrahmen (20), insbesondere für ein Elektrofahrzeug, aufweisend:
- ein Rahmenteil (21 ) mit wenigstens einem Querträgerelement (22) und wenigs tens zwei Längsträgerelementen (23, 24),
- wobei das Querträgerelement (22) die beiden Längsträgerelemente (23, 24) miteinander verbindet, und - eine Hilfsrahmenvorrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
10. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 9,
- wobei das Querträgerelement (21 ) die beiden Längsträgerelemente (23, 24) derart miteinander verbindet, dass jedes Ende des Querträgerelements (21 ) an einem Ende eines Längsträgerelement (23, 24) angebunden ist,
- wobei vorzugsweise die Hilfsrahmenvorrichtung (1 ), insbesondere deren Que relement (13), gleichorientiert zum Querträgerelement (22) ausgerichtet ist,
- wobei vorzugsweise je ein Längselement (11 , 12) der Hilfsrahmenvorrichtung (1 ) an einem Längsträgerelement (23, 24) angeordnet ist,
- wobei vorzugsweise das mindestens eine Schwingungsisolierelement (5-10) an dem Quer- und/oder Längsträgerelement (22, 23, 24) angeordnet oder befestigt ist, um Schwingungen von der Hilfsrahmenvorrichtung (1 ) zu dem Rahmenteil (21 ) und umgekehrt zumindest teilweise zu kompensieren,
- wobei vorzugsweise das mindestens eine Schwingungsisolierelement (5-10) derart an dem Rahmenelement (2) angeordnet oder befestigt ist, dass eine re lative Bewegung der Hilfsrahmenvorrichtung (1 ) zum Rahmenteil (21 ) in Ab hängigkeit des mindestens einen Schwingungsisolierelements (5-10) erfolgt,
- wobei vorzugsweise das mindestens eine Schwingungsisolierelement (5-10), insbesondere dessen Halteteil (5B - 10B), an dem Längsträgerelement (23, 24) befestigt ist.
PCT/DE2020/100367 2019-05-09 2020-05-04 Hilfsrahmenvorrichtung zur aufnahme und halterung von radmodulen und einen fahrzeugrahmen mit einer hilfsrahmenvorrichtung WO2020224722A1 (de)

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