Gegenstand der Erfindung ist die Verbindung von Stromkontaktschienenträgern, die bei Elektrofahrzeugen für das Laden der Batterien auf dem Fahrzeugdach angebracht werden.

Heute werden die Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen durch die Elektromotoren ersetzt. Die benötigte Bewegungsenergie für Elektrofahrzeuge wird in Batterien gespeichert und verwendet. Die Ladeschienen, die die Aufladung der Batterien während des Anhaltens an den Haltestellen ermöglichen und dadurch die Reichweite des Fahrzeugs erhöhen, können als Zusatzausstattung bestellt werden.

Im Stand der Technik wird bei Elektrobussen generell eine Vielzahl von Geräten wie Batterien, elektrischen Anlagen zum Betrieb von Elektrobussen, Klimaanlagen und -teilen auf dem Fahrzeugdach installiert. Gegenwärtig sind Ausführungen verbreitet, bei denen Elektrobusse an einer Haltestelle oder einem Haltepunkt mit elektrischen Ladekontaktvorrichtungen auf dem Fahrzeugdach von oben aufgeladen werden. Dazu sind die Stromkontaktschienenträgerstrukturen so ausgebildet, dass sie auf dem Fahrzeugdach befestigt sind. Die so verwendeten Träger beeinträchtigen aber die Platzierung von Geräten wie Batterien oder Klimaanlagen, die aus Platzgründen ebenfalls bevorzugt auf dem Fahrzeugdach platziert werden. Daher werden die Ladekontaktvorrichtungen bisher üblicherweise vor derartigen Geräten platziert, was den für die Geräte verfügbaren Platz beschränkt, so dass insbesondere die Anzahl der montierbaren Batterien begrenzt.

Aus der WO 2013 000 446 A1 ist ein Verbindungssystem bekannt, das aus einem Modulträger, einem sich mit dem Modulträger kreuzenden Hauptträger, einer Querverbindung, die den Modulträger mit dem Hauptträger verbindet, einem Eckverbinder, der den Hauptträger mit der Stütze verbindet, und einem Modulträger besteht. Dabei wird eine Konstruktion zum Anschluss eines Trägersystems verwendet, bei der die Anwendung der verwendeten Trägerprofile auf Stahlkonstruktionen aufgrund ihrer geometrischen Formen hohe Investitionskosten und zusätzliche Herstellungskosten aufgrund der hohen Anzahl verwendeter Teile verursacht. Demzufolge werden für Elektrobusse Verbesserungen an den Verbindungssystemen der Stromkontaktschienenträger vorgenommen. Aus diesem Grund werden neue Strukturen benötigt, die die oben genannten Nachteile beseitigen und die bestehenden Systeme verbessern.

Aus der CH 715677 A1 ist eine Verbindungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt, bei der ein Stromkontaktschienenpaar an einem Rahmen angebracht ist, der in einer Ausbildung an einer vor einer Klimaanlage angebrachten Querschiene dachseitig fixiert ist. In einer zweiten Ausbildung ist der Rahmen durch vier seitlich der Klimaanlage montierte Stützten dachseitig fixiert.

Ausgehend vom Stand der Technik ist eine Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Befestigungsvorrichtung für ein Stromkontaktschienenpaar bereitzustellen, bei dem eine feste und platzsparende Montage oberhalb eines Gerätes wie einer Batterie oder einer Klimaanlage ermöglicht wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, die Druckkräfte auf dem Stromkontaktschienenpaar während des Ladevorgangs mit der genannten Verbindung gleichmäßig aufzunehmen und in die Dachkonstruktion einzuleiten. Insbesondere sollen die Längsträger die Druckkräfte während des Ladevorgangs auf zwei Geräteträger übertragen und somit die Spannungen reduzieren und die Notwendigkeit für die Verwendung zusätzlicher Stützteile vermeiden.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Widerstandsfähigkeit gegenüber möglichen Nebenkräften während des Fahr- und Ladevorgangs zu erhöhen.

Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen von Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung eines Stromkontaktschienenpaares an einer Dachverkleidung eines elektrisch betriebenen Fahrzeuges mit mindestens einem auf dem Dach des Elektrofahrzeugs angebrachtem Gerät, umfassend eine das Gerät überbrückende Haltekonstruktion, wobei die beiden Stromkontaktschienen parallel zueinander in Längsrichtung des Fahrzeugs an zwei oberhalb des Gerätes angeordneten Ladeschienenträgern montiert sind, wobei deren jeweils erste Enden mit Dachstützen verbunden sind, welche an einer Dachverkleidung montiert sind und deren jeweils zweite Enden an einem Querträger befestigt sind, der beidendig am Rand der Dachverkleidung montiert ist.

Diese Ausbildung ermöglicht eine platzsparende und zugleich steife Anordndung der Stromschienen oberhalb eines Gerätes wie einer Batteriegruppe oder einer Klimaanlage oder sonstiger auf dem Fahrzeugdach montierter, voluminöser Bauteile.

Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist der Querträger beidendig an einem das Gerät tragenden Geräteträger angebracht und stützt sich am Rand der Dachverkleidung ab. Hierdurch wird eine in Bezug auf Querkräfte sehr stabile Fixierung erreicht.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Dachverkleidung eine seitliche Dachverkleidung über Seitenfenstern, eine vordere Dachverkleidung, eine vordere obere Dachverkleidung und eine hintere obere Dachverkleidung, wobei der Querträger formangepasst zwischen der vorderen oberen Dachverkleidung und der hinteren oberen Dachverkleidung oberhalb des Gerätes angeordnet ist. Dadurch wird erreicht, dass der Querträger als separates Bauteil zwischen Dachverkleidungselementen platzierbar ist und lastbedingte Verformungen des Querträgers keine Auswirkungen auf die Dachverkleidung hat.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist jeweils ein Verbinder zur Verbindung der Ladeschienenträger mit dem Querträger vorgesehen. Dies ermöglicht eine feste Verbindung zwischen Ladeschienenträger und Querträger.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist beidendig am Querträger jeweils ein erster und ein zweiter Querträgerhalter zur Fixierung an einem Geräteträger ausgebildet, bei dem es sich vorzugsweise um einen Batterieträger handelt. Durch das Vorsehen eigener vertikaler Querträgerhalter ist eine Montage des Querträgers vereinfacht.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der erste Querträgerhalter am Querträger verschraubt und der zweite Querträgerhalter am Querträger verschweißt. Dadurch lassen sich Fertigungstolleranzen ausgleichen, ohne dass die Gesamtkonstruktion bei der Montage verspannt werden kann.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Querträger eine Beschichtung auf, um den Bereich, in dem sich das Gerät befindet, elektrisch zu isolieren. Dies verhindert im Betrieb die Gefahr von Kurzschlüssen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die beiden Ladeschienenträger über beidendig vorgesehene Stützen unter Überbrückung des Gerätes jeweils an einem vor und hinter dem Gerät vorgesehenen Querträger befestigt, die sich über die gesamte Breite des Elektrofahrzeugs erstrecken und beidendig an im seitlichen Randbereich des Daches vorgesehenen Schwerlastschienen fixierbar sind. Diese Ausbildung ermöglicht eine Montage der Befestigungsvorrichtung vor und hinter dem Gerät, so dass seitlich des Gerätes keine Streben zwischen dem Dach und der Befestigungsvorrichtung vorhanden sind.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Befestigungsvorrichtung mindestens eine Anschlusshalterung, die direkt auf dem Fahrzeugdach und/oder an allen auf dem Fahrzeugdach befindlichen geschweißten und/oder anders montierten Strukturen befestigbar ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Befestigungsvorrichtung mindestens einen Querträger zur Aufnahme von Nebenkräften während des Fahr- und Ladevorgangs.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Befestigungsvorrichtung mindestens einen Längsträger, der während des Ladevorgangs entstehende Kräfte auf die beiden Geräteträger überträgt.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Befestigungsvorrichtung mindestens einen Ladeschienenträger, der zur Herstellung eines Ladeanschlusses oberhalb des Gerätes konzipiert ist und auf dem Fahrzeugdach befestigbar ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Befestigungsvorrichtung Halterungen mit Flächen zum Anschluss der Stromkontaktschienen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Befestigungsvorrichtung mindestens eine Anschlusshalterung, die direkt am Ladeschienenträger auf dem Fahrzeugdach oder an allen auf dem Fahrzeugdach befindlichen geschweißten und/oder anders montierten Strukturen befestigbar ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die die Befestigungsvorrich- tung zur Montage oberhalb einer Batterie ausgebildet.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die die Befestigungsvorrichtung zur Montage oberhalb einer Klimaanlage ausgebildet.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezug auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Darstellung eines Dachabschnitts eines Elektrobusses gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Figur 2: eine Ansicht im Querschnitt A-A von Figur 1 ;

Figur 3: eine perspektivische Darstellung eines Querträgers;

Figur 4: eine perspektivische Darstellung eines Dachabschnitts eines Elektrobusses gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Figur 5: die Ausführung von Figur 4 in einer Seitenansicht;

Figur 6: die Ausführung von Figur 4 ohne Stromkontaktschienenanordnung;

Figur 7: eine perspektivische Darstellung eines Dachabschnitts eines Elektrobusses gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.

Die Fahrtrichtung des Fahrzeugs 1 ist in Figur 1 gekennzeichnet. In dieser Abbildung werden die auf dem Dach eines als Bus ausgebildeten Elektrofahrzeugs befindlichen folgende Teile dargestellt: seitliche Dachverkleidung 3 über Seitenfenstern 2 zur Abdeckung einer Batterie 13 bzw. anderer Geräte wie einer Klimaanlage, vordere Dachverkleidung 4, Dachverkleidung 5, vordere obere Dachverkleidung 7, hintere Dachverkleidung 8.

Ein Stromkontaktschienenträger 10 dient zum Stützen eines zum Laden der Batterien 13 auf dem Fahrzeugdach montierten Paares an Stromkontaktschienen 6. Der Stromkontaktschienenträger 10 ist teilweise oder vollständig über dem Bereich der Batterien 13 angeordnet und mit einem hinter der Batterie 13 angeordneten Querträger 9 verbunden.

Figur 2 zeigt die Ausbildung von Figur 1 in dem in Figur mit A bezeichneten Querschnitt, wobei zu sehen ist, dass die Stromkontaktschienen 6 auf einem Stromkontaktschienen- träger 10 montiert sind. Hier erfolgt die Verbindung zu Haltern 17 am Stromkontaktschienenträger 10 mittels Bolzen 18. Der Querträger 9 wird mit einem ersten und einem zweiten Querträgerhalter 11 ,12 auf zwei Batterieträgern 14 montiert. Ferner ist der zweite Trägerhalter 12 am Querträger 9 in der dargestellten Ausführungsform zur Kostenreduzierung durch Schweißen befestigt, während der erste Querträgerhalter 11 auf der anderen Seite mit Bolzen 18 befestigt ist, um fertigungsbedingte Messabweichungen auszugleichen. Die genannte Struktur wird auf den Batterien 13 angebracht.

In Figur 3 zeigt perspektivisch den Querträger 9 sowie Unterteile zweier Verbinderplatten 16 zur Verbindung mit den beiden Stromkontaktschienenträgern 6 des Stromkontaktschienenträgers 10. Wie in Figur 2 dargestellt, sind die Stromkontaktschienenträger 6 mittels Schrauben oder Bolzen 18 am Querträger 9 lösbar befestigt. Am Querträger 9 ist ein erster Querträgerhalter 11 und einen zweiten Querträgerhalter 12 zur Befestigung an einem Geräteträger 14, der vorzugsweise ein Batterieträger ist, angebracht. Das Gehäuse des Querträgers 9 ist entsprechend der Form der angrenzenden Dachverkleidung 7, 8 gebildet um einen glatten Übergang zwischen diesen Bauteilen zu ermöglichen. Der Querträger 9 weist eine Beschichtung 15 angebracht, um den Bereich, in dem sich die Batterien 13 befinden, elektrisch zu isolieren.

Die hier bildlich dargestellten Träger können je nach Geometrie des Fahrzeugdachs und Batterieträgers 14 in unterschiedlichen Größen und Formen hergestellt werden. Anstelle von Verbindungen mit den Schrauben/Bolzen 18 können andere im Stand der Technik bekannte Verbindungsarten angewandt werden.

In Figur 4 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der sind auf dem Fahrzeugdach 20 eine montierte Klimaanlage 21 , ein oberhalb der Klimaanlage 21 montierter Ladeschienenträger 22 und Stromkontaktschienen 6 dargestellt. Der Ladeschienenträger 22 ist auf einem Geräteträger 23 montiert. Die Fahrtrichtung F des Fahrzeugs ist in der Zeichnung gekennzeichnet. Der Geräteträger 23 ist auf einer Schwerlastschiene 24 montiert.

In Figur 5 ist in der Seitenansicht des in Figur 4 beschriebenen Bereichs sind die geometrischen und montierten Zustände der Klimaanlage 21 , der Stromkontaktschienen 6, des Ladeschienenträgers 22, des Geräteträgers 23 und der Schwerlastschiene 24 bildlich dargestellt. Der Ladeschienenträger 22 wird auf vor und hinter der Klimaanlage 21 befindlichen Geräteträgern 23 montiert. Da die Druckkräfte auf Stromkontaktschienen 6 während des Ladevorgangs sowohl auf die vorderen als auch hinteren Geräteträger 23 übertragen werden, können dadurch die Biegemomente auf dem Ladeschienenträger 22 minimiert und somit Gewichts- und Materialeinsparungen erzielt werden.

In Figur 6 sind die Unterteile des Ladeschienenträgers 22 dargestellt. Der Ladeschienenträger 22 besteht aus Halterungen 25 für einen Ladeschienenanschluss, Querträgern 26, den Geräteträgern 23, Längsträgern 27 und Anschlusshalterungen 28. Die Halterungen für Ladeschienenanschluss beinhalten Flächen zum Anschluss der Ladeschiene (4) und die Anschlussöffnungen. Die Längsträger 27 übertragen die während des Ladevorgangs entstehenden Kräfte auf die beiden Geräteträger 23 und reduzieren somit die Spannung, sodass die Notwendigkeit für die Verwendung zusätzlicher Stützteile beseitigt wird. Die Querträger 26 ermöglichen es, die während des Fahr- und Ladevorgangs möglicherweise entstehenden Nebenkräfte aufzunehmen.

Wie in Figur 7 zu einer dritten Ausbildung der Erfindung gezeigt, kann der Ladeschienenträger 22, der in der vorher dargestellten Ausbildung als auf dem Geräteträger 23 befestigt dargestellt ist, durch Anschlusshalterungen 28 direkt auf dem Fahrzeugdach 20 und/oder an allen auf dem Fahrzeugdach 20 befindlichen geschweißten oder anders montierten Strukturen befestigt werden. Die Geometrie dieser Strukturen kann je nach Lage und Form verändert werden. Es kann statt aus einem Vierkantrohr aus Materialien unterschiedlichen Querschnitts geformt werden oder durch Schneiden und Biegen beliebiger plattenförmiger Materialien hergestellt werden. Es können auch Guss- und/oder Kunststoffprodukte zur Anwendung gelangen. Die Geometrie kann gemäß diesen Herstellungsformen gestaltet werden.

Die Lage und Form des Ladeschienenträgers 22 kann nach der Lage und Größe der Klimaanlage 21 angepasst werden.

Obwohl der Ladeschienenträger 22 zur Herstellung eines Ladeanschlusses oberhalb einer Klimaanlage 21 konzipiert ist, kann er für denselben Zweck auch oberhalb einer in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Batterie 13 oder anderen Komponenten auf dem Fahrzeugdach 20 verwendet werden.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.

Bezugszeichenliste

1 Fahrtrichtung des Fahrzeugs

2 Seitenfenster

3 seitliche Dachverkleidung

4 vordere Dachverkleidung

5 Dachverkleidung

6 Stromkontaktschiene

7 vordere obere Dachverkleidung

8 hintere obere Dachverkleidung

9 Querträger

10 Stromkontaktschienenträger

11 Querträgerhalter

12 Querträgerhalter

13 Batterie

14 Batterieträger

15 Verkleidung

16 Verbinder für Stromkontaktschienenträger

17 Halter

18 Bolzen

20 Fahrzeugdach

21 Klimaanlage

22 Ladeschienenträger

23 Geräteträger

24 Schwerlastschiene

25 Halterungen für Ladeschienenanschluss

26 Querträger

27 Längsträger

28 Anschlusshalterungen