-
HINTERGRUND
-
1. Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Befestigungsanordnung für eine Batteriegruppe eines Fahrzeugaufbaus.
-
2. Einschlägiger Stand der Technik
-
In den letzten Jahren ist ein Hybridfahrzeug bzw. Hybrid-Auto, das eine Antriebsmaschine und einen Elektromotor als Antriebsquellen aufweist, oder auch ein Elektrofahrzeug bzw. Elektroauto mit einem Elektromotor als Antriebsquelle entwickelt worden. Bei diesen Autos ist es wünschenswert, eine große Anzahl von Batteriegruppen als Antriebsquelle in einem Fahrzeugaufbau unterzubringen, um den Motor mit elektrischem Strom zu betreiben.
-
Daher wird in diesen Autos die Batteriegruppe beispielsweise in einem Kofferraum untergebracht.
-
Dagegen besteht in Situationen, in denen die Kapazität des Kofferraums nicht vermindert werden soll, wie etwa in der ungeprüften japanischen Patentanmeldungs-Veröffentlichung
JP 7-052 835 A , der ungeprüften japanischen Patentanmeldungs-Veröffentlichung
JP 2012-056 395 A , der
WO 2012/063393 A1 sowie der ungeprüften japanischen Patentanmeldungs-Veröffentlichung
JP 2006-168 600 A , die Konzeption, die Batteriegruppe unter einer Bodenplatte des Fahrzeugaufbaus unterzubringen.
-
Wenn jedoch die Batteriegruppe unter der Bodenplatte des Fahrzeugaufbaus angebracht wird, wie im Fall der
JP 7-052 835 A , der
JP 2012-056 395 A , der
WO 2012/063393 A1 sowie der
JP 2006-168 600 A , ist es in der Realität notwendig, einen neuen Platz für die Unterbringung der Batteriegruppe unter der Bodenplatte des Fahrzeugaufbaus sicherzustellen. Infolgedessen ist es notwendig, die Höhe der Bodenfläche eines Fahrgastraums anzuheben, so dass die Höhe des in der Praxis verfügbaren Raums des Fahrzeugaufbaus vermindert ist.
-
Selbst wenn die Batteriegruppe im Kofferraum oder unter der Bodenplatte angebracht wird, so wird damit letztendlich der verfügbare Raum im Fahrgastraum oder Kofferraum vermindert. Infolgedessen ergeben sich Beeinträchtigungen beim Komfort im Fahrgastraum oder beim Kofferraum.
-
Bei solchen Fahrzeugen, wie Autos und dergleichen, besteht somit ein Bedarf dahingehend, die Unterbringungskapazität der Batteriegruppen sicherzustellen, ohne dass es zu Beeinträchtigungen beim Komfort im Fahrgastraum oder beim Kofferraum kommt.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Gemäß einem Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Befestigungsanordnung für eine Batteriegruppe eines Fahrzeugaufbaus, wobei die Befestigungsanordnung Folgendes aufweist:
eine Bodenplatte des Fahrzeugaufbaus;
ein Paar Sitzschienen, die einen Sitz, auf dem ein Insasse sitzen kann, derart tragen, dass der Sitz in Richtung zur Vorderseite und zur Rückseite des Fahrzeugaufbaus bzw. in Längsrichtung des Fahrzeugaufbaus verschiebbar ist;
ein vorderes oberes Sitzquerelement, das mit der Oberseite der Bodenplatte derart verbunden ist, dass es sich in Breitenrichtung des Fahrzeugaufbaus erstreckt, und das das Paar der Sitzschienen an der Oberseite der Bodenplatte fixiert;
ein hinteres oberes Sitzquerelement, das mit der Oberseite der Bodenplatte an einer von dem vorderen oberen Sitzquerelement rückwärtigen Position derart verbunden ist, dass es sich in Breitenrichtung des Fahrzeugaufbaus erstreckt, und
das das Paar der Sitzschienen an der Oberseite der Bodenplatte fixiert; und
eine Batteriewanne, die unter der Bodenplatte angebracht ist und die Batteriegruppe des Fahrzeugaufbaus zwischen der Bodenplatte und der Batteriewanne hält.
-
Die unter der Bodenplatte gehaltene Batteriegruppe des Fahrzeugaufbaus ist an einer Position innerhalb eines Überboden-Gestells angeordnet, das durch das Paar der Sitzschienen, das vordere obere Sitzquerelement und das hintere obere Sitzquerelement über der Bodenplatte gebildet ist.
-
Die Bodenplatte kann einen erhöhten Bereich aufweisen, der innerhalb des Überboden-Gestells nach oben ragend ausgebildet ist, und die unter der Bodenplatte gehaltene Batteriegruppe des Fahrzeugaufbaus kann in einem ausgesparten oder konkaven Bereich angeordnet sein, der durch den erhöhten Bereich in einer rückseitigen Oberfläche der Bodenplatte gebildet ist.
-
Die Befestigungsanordnung für die Batteriegruppe des Fahrzeugaufbaus kann ferner Folgendes aufweisen: ein vorderes unteres Sitzquerelement, das mit einer Unterseite der Bodenplatte an einer unterhalb von dem vorderen oberen Sitzquerelement gelegenen Stelle verbunden ist, so dass es sich in Breitenrichtung des Fahrzeugaufbaus erstreckt, und ein hinteres unteres Sitzquerelement, das mit der Unterseite der Bodenplatte an einer unterhalb von dem hinteren oberen Sitzquerelement gelegenen Stelle verbunden ist, so dass es sich in Breitenrichtung des Fahrzeugaufbaus erstreckt, wobei die Batteriewanne an dem vorderen unteren Sitzquerelement und dem hinteren unteren Sitzquerelement angebracht ist.
-
Die Befestigungsanordnung für die Batteriegruppe des Fahrzeugaufbaus kann ferner Folgendes aufweisen: ein Paar Unterboden-Rahmenelemente, die derart mit der Unterseite der Bodenplatte verbunden sind, dass sie sich in Längsrichtung des Fahrzeugaufbaus entlang des Paares der Sitzschienen erstrecken, wobei das Paar der Unterboden-Rahmenelemente zusammen mit dem vorderen unteren Sitzquerelement und dem hinteren unteren Sitzquerelement ein Unterboden-Gestell unter der Bodenplatte bildet, und wobei die Batteriewanne an dem Unterboden-Gestell angebracht ist.
-
Die Batteriewanne kann einen Batterierahmen aufweisen, der über die gesamte Peripherie des Batterierahmens in Bezug auf das Unterboden-Gestell stapelartig angeordnet ist, und eine jeweilige Verbindungsfläche des Unterboden-Gestells und des Batterierahmens weist einen Stufenbereich auf, der sich entlang der gesamten Peripherie jeweils des Unterboden-Gestells und des Batterierahmens erstreckt.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
In den Zeichnungen zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Konfiguration eines Fahrzeugaufbaus und eines Antriebssystems eines Hybrid-Autos gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
-
2 eine fragmentarische Perspektivansicht des Fahrzeugaufbaus des Hybrid-Autos der 1 bei Betrachtung schräg von unten;
-
3 eine Perspektivansicht zur Erläuterung eines Batteriemoduls, das unter einem Boden des Fahrzeugaufbaus der 2 lösbar angebracht ist;
-
4 eine schematische Seitenansicht einer Batteriegruppe, die in dem Batteriemodul der 3 verwendet wird;
-
5 eine fragmentarische Perspektivansicht zur Erläuterung eines Zustands, in dem das Batteriemodul der 3 an dem Fahrzeugaufbau der 2 angebracht ist;
-
6 eine schematische vergrößerte Darstellung zur Erläuterung eines Verbindungsbereichs zwischen dem Batteriemodul und dem Fahrzeugaufbau;
-
7 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Zustands, in dem das Batteriemodul unter einen Sitz angebracht ist, bei Betrachtung von rechts; und
-
8 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Zustands, in dem das Batteriemodul unter dem Sitz angebracht ist, bei Betrachtung von vorn.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
-
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
-
Das Hybrid-Auto der 1 weist einen Fahrzeugaufbau 1 auf. In dem Fahrzeugaufbau 1 sind ein vorderer Raum bzw. Motorraum 2, einen Fahrgastraum 3 sowie ein Kofferraum 4 ausgebildet.
-
In dem vorderen Raum 2 des Fahrzeugaufbaus 1 sind eine Vorderradachse 5, eine Antriebsmaschine 6 sowie ein Getriebe 7 mit einem Elektromotor angeordnet. Eine Antriebswelle 8, die sich in Längsrichtung des Fahrzeugaufbaus 1 erstreckt, ist in der Mitte unter dem Boden des Fahrgastraums 3 angeordnet. Ein hinteres Differenzialgehäuse 9 und eine Hinterradachse 10 sind unter dem Kofferraum 4 angeordnet.
-
Eine von der Antriebsmaschine 6 erzeugte Antriebskraft wird über das Getriebe 7 zu der Vorderradachse 5 übertragen. Die Antriebskraft wird von dem Getriebe 7 über die Antriebswelle 8 und das hintere Differenzialgehäuse 9 zu der Hinterradachse 10 übertragen. Die Vorderräder und die Hinterräder werden mittels der Antriebskraft der Antriebsmaschine 6 angetrieben.
-
Darüber hinaus weist das Hybrid-Auto der 1 ein Batteriemodul 11, einen Inverter 12, einen in das Getriebe 7 integrierten Elektromotor 13 sowie eine Steuereinheit (CU) 14 auf.
-
Das Batteriemodul 11 weist eine Vielzahl von Batteriegruppen 54 auf, die in der 4 veranschaulicht sind und nachfolgend noch erläutert werden.
-
Der Inverter 12 ist zwischen das Batteriemodul 11 und den Elektromotor 13 geschaltet. Der Inverter 12 wandelt die gespeicherte Leistungsspannung der Batteriegruppen 54 um und gibt die gespeicherte Leistung an den Elektromotor 13 ab. Die Vorderräder und die Hinterräder werden mittels der Antriebskraft des Elektromotors 13 angetrieben.
-
Der Elektromotor 13 ist in das Getriebe 7 integriert und treibt die Antriebswelle 8 und dergleichen rotationsmäßig an. Es sei erwähnt, dass der Elektromotor 13 separat von dem Getriebe 7 vorgesehen sein kann oder auch integral mit der Antriebsmaschine 6 vorgesehen sein kann, ohne dabei in das Getriebe 7 integriert zu sein.
-
Die Steuereinheit 14 ist mit dem Inverter 12 verbunden. Die Steuereinheit 14 steuert die Ausgangsleistung von dem Inverter 12 zu dem Elektromotor 13. Die Steuereinheit 14 ist auch mit der Antriebsmaschine 6 und dem Getriebe 7 verbunden. Die Steuereinheit 14 steuert die Ausgangsleistung der Antriebsmaschine 6 sowie die Ausgangsleistung des Elektromotors 13 in dem Hybrid-Auto.
-
Bei dem Hybrid-Auto, das die Antriebsmaschine 6 und den Elektromotor 13 als Antriebsquellen aufweist, ist es erwünscht, eine große Anzahl von Batteriegruppen 54 in dem Fahrzeugaufbau 1 als Energiequelle unterzubringen. Bei einem Elektroauto, das nur den Elektromotor 13 als Antriebsquelle aufweist, ist es ebenso wünschenswert, eine große Anzahl von Batteriegruppen 54 unterzubringen.
-
Daher werden bei diesen Autos zum Unterbringen einer großen Anzahl der Batteriegruppen 54 elektrische Antriebselemente, wie etwa das Batteriemodul 11 und der Inverter 12, in dem Kofferraum 4 angebracht. Wenn jedoch das Batteriemodul 11 und dergleichen im Kofferraum 4 untergebracht ist, wird die von einem Insassen nutzbare Kapazität des Kofferraums 4 vermindert.
-
Bei solchen Fahrzeugen, wie einem Hybrid-Auto und einem Elektroauto, besteht somit eine Notwendigkeit zum Verbessern einer Befestigungsanordnung für die Batteriegruppen 54 in dem Fahrzeugaufbau 1.
-
2 zeigt eine fragmentarische Perspektivansicht des Fahrzeugaufbaus 1 des Hybrid-Autos der 1 bei Betrachtung schräg von unten.
-
2 veranschaulicht eine Bodenplatte 21 des Fahrgastraums 3 des Fahrzeugaufbaus 1. Die Bodenplatte 21 ist durch eine Mitteltunnelplatte 22 in eine rechte Bodenplatte 21R und eine linke Bodenplatte 21L geteilt.
-
Die rechte Bodenplatte 21R und die linke Bodenplatte 21L sind mit der rechten und der linken Seite der Mitteltunnelplatte 22 verbunden. Die Mitteltunnelplatte 22 ist derart gekrümmt, dass sie im Querschnitt umgekehrt U-förmig ausgebildet ist, und die Antriebswelle 8 sowie ein Auspuffrohr 24 der Antriebsmaschine 6 sind innerhalb der Mitteltunnelplatte 22 angeordnet.
-
Ein rechter Türschweller 25R, der sich in Längsrichtung des Fahrzeugaufbaus 1 erstreckt, ist mit einem in Breitenrichtung des Fahrzeugaufbaus 1 rechten äußeren Rand der rechten Bodenplatte 21R verbunden. Ein in Breitenrichtung des Fahrzeugaufbaus 1 linker innerer Rand der rechten Bodenplatte 21R ist mit der Mitteltunnelplatte 22 verbunden.
-
Mit der Unterseite des Verbindungsbereichs zwischen der rechten Bodenplatte 21R und der Mitteltunnelplatte 22 ist ein sich in Längsrichtung des Fahrzeugaufbaus 1 erstreckendes rechtes Tunnelrahmenelement 26R unter der rechten Bodenplatte 21R verbunden. Mit der unteren Oberfläche der Bodenplatte 21R ist ein sich in Längsrichtung des Fahrzeugaufbaus 1 erstreckender rechtes Bodenrahmenelement 27R verbunden.
-
Das rechte Bodenrahmenelement 27R ist zwischen dem rechten Türschweller 25R und dem rechten Tunnelrahmenelement 26R angeordnet. Ein rechter zentraler Träger 28R ist mit dem vorderen Ende des rechten Bodenrahmenelements 27R verbunden. Ein rechter hinterer Träger 29R ist mit dem hinteren Ende des rechten Türschwellers 25R verbunden.
-
Weiterhin ist mit der rechten Bodenplatte 21R ein rechtes vorderes Sitzquerelement 30R verbunden, das sich in Breitenrichtung des Fahrzeugaufbaus 1 erstreckt. Das vordere Sitzquerelement 30R erstreckt sich von dem rechten Türschweller 25R zu der Mitteltunnelplatte 22.
-
Das rechte vordere Sitzquerelement 30R weist ein rechtes vorderes oberes Sitzquerelement 31R (siehe 7) auf, das mit der Oberseite der rechten Bodenplatte 21R verbunden ist, und weist ferner ein rechtes vorderes unteres Sitzquerelement 32R auf, das mit der Unterseite der rechten Bodenplatte 21R verbunden ist.
-
Das rechte vordere obere Sitzquerelement 31R und das rechte vordere untere Sitzquerelement 32R sind mit einander überlappenden Positionen über und unter der rechten Bodenplatte 21R verbunden.
-
Weiterhin ist mit der rechten Bodenplatte 21R ein rechtes hinteres Sitzquerelement 33R verbunden, das sich in Breitenrichtung des Fahrzeugaufbaus 1 erstreckt. Das rechte hintere Sitzquerelement 33R ist rückseitig von dem rechten vorderen Sitzquerelement 30R angeordnet.
-
Das rechte hintere Sitzquerelement 33R erstreckt sich von dem rechten Türschweller 25R zu der Mitteltunnelplatte 22. Das rechte hintere Sitzquerelement 33R weist ein rechtes hinteres oberes Sitzquerelement 34R (siehe 7) auf, das mit der Oberseite der rechten Bodenplatte 21R verbunden ist, und weist ferner ein rechtes hinteres unteres Sitzquerelement 35R auf, das mit der Unterseite der rechten Bodenplatte 21R verbunden ist.
-
Das rechte hintere obere Sitzquerelement 34R und das rechte hintere untere Sitzquerelement 35R sind mit einander überlappenden Positionen über und unter der rechten Bodenplatte 21R verbunden.
-
An dem rechten vorderen oberen Sitzquerelement 31R und dem rechten hinteren oberen Sitzquerelement 34R, die in Fahrzeuglängsrichtung auf der rechten Bodenplatte 21R angeordnet sind, ist ein Paar von rechten Sitzschienen 36R befestigt, die sich in Fahrzeuglängsrichtung erstrecken, wie dies in 7 und 8 veranschaulicht ist und später noch beschrieben wird.
-
Das Paar der rechten Sitzschienen 36R ist in Breitenrichtung des Fahrzeugaufbaus 1 angeordnet, und die Sitzschienen tragen einen rechten Sitz 37R, auf dem ein Insasse sitzen kann, derart, dass der rechte Sitz 37R in Längsrichtung des Fahrzeugaufbaus 1 bzw. nach vorn und nach hinten verschiebbar ist.
-
Somit ist über der rechten Bodenplatte 21R ein rechtes Überboden-Gestell 38R durch das rechte vordere obere Sitzquerelement 31R, das rechte hintere obere Sitzquerelement 34R sowie das Paar der rechten Sitzschienen 36R gebildet. Das rechte Überboden-Gestell 38R ist unter dem rechten Sitz 37R gebildet, auf dem ein Insasse sitzen kann.
-
Wie ferner in 2 veranschaulicht, ist unter der rechten Bodenplatte 21R ein rechtes Unterboden-Gestell 39R durch das rechte vordere untere Sitzquerelement 32R, das rechte hintere untere Sitzquerelement 35R, das rechte Bodenrahmenelement 27R sowie das rechte Tunnelrahmenelement 26R gebildet.
-
Wie in 7 gezeigt, ist das rechte Unterboden-Gestell 39 unter dem rechten Überboden-Gestell 38R angeordnet. Das rechte Unterboden-Gestell 39R und das rechte Überboden-Gestell 38R sorgen für eine feste Versteifung der rechten Bodenplatte 21R von oben und von unten.
-
Weiterhin weist die rechte Bodenplatte 21R einen rechten erhöhten Bereich 40R auf, der nach oben in das Innere des rechten Überboden-Gestells 38R und des rechten Unterboden-Gestells 39R hineinragt, die an einander überlappenden Positionen vorgesehen sind. Der rechte erhöhte Bereich 40R ist nahe der Rückseite des rechten Sitzes 37R angeordnet.
-
Mit dem rechten erhöhten Bereich 40R ist ein Bereich, der bei Betrachtung von der rückwärtigen Fläche des Bodens aus konkav ausgebildet ist, in der rückwärtigen Oberfläche der rechten Bodenplatte 21R gebildet.
-
Ein linker Türschweller 25L, der sich in Längsrichtung des Fahrzeugaufbaus 1 erstreckt, ist mit einem in Breitenrichtung des Fahrzeugaufbaus 1 linken äußeren Rand der linken Bodenplatte 21L verbunden. Ein in der Breitenrichtung des Fahrzeugaufbaus 1 rechter innerer Rand der linken Bodenplatte 21L ist mit der Mitteltunnelplatte 22 verbunden.
-
Mit der Unterseite des Verbindungsbereichs zwischen der linken Bodenplatte 21L und der Mitteltunnelplatte 22 ist ein sich in Längsrichtung des Fahrzeugaufbaus 1 erstreckendes linkes Tunnelrahmenelement 26L unter der linken Bodenplatte 21L verbunden. Ein sich in Längsrichtung des Fahrzeugaufbaus 1 erstreckendes linkes Bodenrahmenelement 27L ist mit der unteren Oberfläche der linken Bodenplatte 21L verbunden.
-
Das linke Bodenrahmenelement 27L ist zwischen dem linken Türschweller 25L und dem linken Tunnelrahmenelement 26L angeordnet. Ein linker zentraler Träger 28L ist mit dem vorderen Ende des linken Bodenrahmenelements 27L verbunden. Ein linker hinterer Träger 29L ist mit dem hinteren Ende des linken Türschwellers 25L verbunden.
-
Weiterhin ist mit der linken Bodenplatte 21L ein linkes vorderes Sitzquerelement 30L verbunden, das sich in Breitenrichtung des Fahrzeugaufbaus 1 erstreckt. Das linke vordere Sitzquerelement 30L erstreckt sich von dem linken Türschweller 25L zu der Mitteltunnelplatte 22.
-
Das linke vordere Sitzquerelement 30L weist ein linkes vorderes oberes Sitzquerelement 31L (siehe 7) auf, das mit der Oberseite der linken Bodenplatte 21L verbunden ist, und weist ein linkes vorderes unteres Sitzquerelement 32L auf, das mit der Unterseite der linken Bodenplatte 21L verbunden ist.
-
Das linke vordere obere Sitzquerelement 31L und das linke vordere untere Sitzquerelement 32L sind mit einander überlappenden Positionen über und unter der linken Bodenplatte 21L verbunden.
-
Ferner ist mit der linken Bodenplatte 21L ein sich in Breitenrichtung des Fahrzeugaufbaus 1 erstreckendes linkes hinteres Sitzquerelement 33L verbunden. Das linke hintere Sitzquerelement 33L ist rückseitig von dem linken vorderen Sitzquerelement 30L angeordnet. Das linke hintere Sitzquerelement 33L erstreckt sich von dem linken Türschweller 25L zu der Mitteltunnelplatte 22.
-
Das linke hintere Sitzquerelement 33L weist ein linkes hinteres oberes Sitzquerelement 34L (siehe 7) auf, das mit der Oberseite der linken Bodenplatte 21L verbunden ist, und weist ein linkes hinteres unteres Sitzquerelement 35L auf, das mit der Unterseite der linken Bodenplatte 21L verbunden ist. Das linke hintere obere Sitzquerelement 34L und das linke hintere untere Sitzquerelement 35L sind mit einander überlappenden Positionen über und unter der linken Bodenplatte 21L verbunden.
-
An dem linken vorderen oberen Sitzquerelement 31L und dem linken hinteren oberen Sitzquerelement 34L, die in Längsrichtung auf der linken Bodenplatte 21L angeordnet sind, ist ein Paar von linken Sitzschienen 36L befestigt, die sich in Fahrzeuglängsrichtung erstrecken, wie dies in 7 und 8 veranschaulicht ist und nachfolgend noch beschrieben wird.
-
Das Paar der linken Sitzschienen 36L ist in Breitenrichtung des Fahrzeugaufbaus 1 angeordnet, und die Sitzschienen tragen einen linken Sitz 37L, auf dem ein Insasse sitzen kann, derart, dass der linke Sitz 37L in Längsrichtung des Fahrzeugaufbaus 1 bzw. nach vorn und nach hinten verschiebbar ist.
-
Somit ist über der linken Bodenplatte 21L ein linkes Überboden-Gestell 38L durch das linke vordere obere Sitzquerelement 31L, das linke hintere obere Sitzquerelement 34L sowie das Paar der linken Sitzschienen 36L gebildet. Das linke Überboden-Gestell 38L ist unter dem linken Sitz 37L gebildet, auf dem ein Insasse sitzen kann.
-
Wie ferner in 2 dargestellt, ist unter der linken Bodenplatte 21L ein linkes Unterboden-Gestell 39L durch das linke vordere untere Sitzquerelement 32L, das linke hintere untere Sitzquerelement 35L, das linke Bodenrahmenelement 27L sowie das linke Tunnelrahmenelement 26L gebildet. Wie in 7 dargestellt, ist das linke Unterboden-Gestell 39L unter dem linken Überboden-Gestell 38L angeordnet. Das linke Unterboden-Gestell 39L und das linke Überboden-Gestell 38L sorgen für eine feste Versteifung der linken Bodenplatte 21L von oben und von unten.
-
Weiterhin weist die linke Bodenplatte 21L einen linken erhöhten Bereich 40L auf, der nach oben in das Innere des linken Überboden-Gestells 38L und des linken Unterboden-Gestells 39L hineinragt, die an einander überlappenden Positionen vorgesehen sind. Der linke erhöhte Bereich 40L ist nahe der Rückseite des linken Sitzes 37L angeordnet
-
Mit dem linken erhöhten Bereich 40L ist ein Bereich, der bei Betrachtung von der rückwärtigen Oberfläche des Bodens aus konkav ausgebildet ist, in der rückwärtigen Fläche der linken Bodenplatte 21L gebildet.
-
Der rechte zentrale Träger 28R und der linke zentrale Träger 28L erstrecken sich von dem vorderen Rand des Fahrgastraums 3 des Fahrzeugaufbaus 1 nach vorn und sind in dem Motorraum 2 angeordnet. Die Antriebsmaschine 6 und die Vorderradachse 5 sind an dem rechten zentralen Träger 28R und dem linken zentralen Träger 28L angebracht.
-
Der rechte hintere Träger 29R und der linke hintere Träger 29L erstrecken sich von dem hinteren Rand des Fahrgastraums 3 des Fahrzeugaufbaus 1 nach hinten und sind unter dem Kofferraum 4 positioniert. Das hintere Differenzialgehäuse 9 und die Hinterradachse 10 sind an dem rechten hinteren Träger 29R und dem linken hinteren Träger 29L angebracht.
-
3 zeigt eine Perspektivansicht zur Erläuterung des Batteriemoduls 11, das unter dem Boden des Fahrzeugaufbaus 1 der 2 lösbar angebracht ist.
-
Das Batteriemodul 11 der 3 weist eine Batteriewanne 51, einen Batterierahmen 52, eine Batterieabdeckung 53 sowie die Batteriegruppe 54 auf.
-
Es sei erwähnt, dass es sich bei dem Batteriemodul 11 der 3 um ein Beispiel eines Batteriemoduls handelt, das an der Rückseite der rechten Bodenplatte 21R angebracht ist. Das Batteriemodul 11, das an der Rückseite der linken Bodenplatte 21L angebracht ist, unterscheidet sich im Aussehen nur teilweise von dem Batteriemodul 11, das an der Rückseite der rechten Bodenplatte 21R angebracht ist, und weist die gleiche Konstruktion wie die in 3 gezeigte auf, so dass eine erneute Darstellung und Beschreibung derselben entbehrlich erscheinen.
-
Die Batteriewanne 51 ist mit einer im Wesentlichen rechteckigen flachen Formgebung ausgebildet. Ein äußerer Randbereich der Batteriewanne 51 ist mit dem Batterierahmen 52 mit einer im Wesentlichen vierseitigen rahmenartigen Formgebung über den gesamten Umfang derselben versehen.
-
Die Batterieabdeckung 53 liegt im Wesentlichen in der Form eines Kastens ohne Boden vor. Die Batterieabdeckung 53 ist im Zentrum der Batteriewanne 51 befestigt. Die Batteriegruppe 54 ist in einem Raum angeordnet, der durch die Batterieabdeckung 53 und die Batteriewanne 51 verschlossen ist.
-
4 zeigt eine schematische Seitenansicht der Batteriegruppe 54, die in dem Batteriemodul 11 der 3 verwendet wird.
-
Die Batteriegruppe 54 weist einen Gruppenhauptkörper 55 in Form einer dünnen Platte auf, und ein Paar Elektrodenstücke 56 ragt von einer Seite des Gruppenhauptkörpers 55 weg.
-
Das Paar der Elektrodenstücke 56 ist z. B. mit dem Inverter 12 verbunden.
-
Eine Vielzahl von Batteriegruppen 54 ist nebeneinander in der Batterieabdeckung 53 aufgenommen.
-
Es folgt nun eine Beschreibung, wie das Batteriemodul 11 der 3 an dem Fahrzeugaufbau 1 der 2 anzubringen ist.
-
5 zeigt eine fragmentarische Perspektivansicht zur Erläuterung eines Zustands, in dem das Batteriemodul 11 der 3 an dem Fahrzeugaufbau 1 der 2 angebracht ist.
-
Das Batteriemodul 11 auf der rechten Seite ist an der Rückseite der rechten Bodenplatte 21R der 2 angebracht, wobei die Batterieabdeckung 53 oben angeordnet ist. Die Batteriewanne 51 ist an dem rechten Unterboden-Gestell 39R befestigt.
-
Das Batteriemodul 11 auf der linken Seite ist an der Rückseite der linken Bodenplatte 21L der 2 angebracht, wobei die Batterieabdeckung 53 oben angeordnet ist. Die Batteriewanne 51 ist an dem linken Unterboden-Gestell 39L befestigt.
-
Durch das Befestigen der beiden Batteriemodule 11 als Batteriemodul auf der rechten Seite und der linken Seite in separater Weise ist es möglich, einen Bodentunnel zwischen den beiden Batteriemodulen 11 vorzusehen, so dass sich die Antriebswelle 8 und das Auspuffrohr 24 durch den Bodentunnel hindurch erstrecken können
-
6 zeigt eine vergrößerte schematische Darstellung zur Erläuterung eines Verbindungsbereichs zwischen dem Batteriemodul 11 und dem Fahrzeugaufbau 1.
-
6 veranschaulicht eine partielle Schnittdarstellung der Bodenplatte 21 und des rechten Unterboden-Gestells 39R des Fahrzeugaufbaus 1 sowie des Batterierahmens 52 und der Batteriewanne 51 des Batteriemoduls 11.
-
Es sei erwähnt, dass es sich bei dem rechten Unterboden-Gestell 39R der 6 um das rechte vordere untere Sitzquerelement 32R, das rechte hintere untere Sitzquerelement 35R, das rechte Bodenrahmenelement 27R oder das rechte Tunnelrahmenelement 26R handeln kann.
-
Die Verbindungsfläche an der Unterseite des rechten Unterboden-Gestells 39R ist in Form einer nach außen konvexen, stufigen Formgebung ausgebildet, und die Verbindungsfläche an der Oberseite des Batterierahmens 52 ist in Form einer nach innen konvexen, stufigen Formgebung ausgebildet. Durch Verbinden der Stufenbereiche miteinander kann der Batterierahmen 52 in Bezug auf das rechte Unterboden-Gestell 39R korrekt positioniert werden.
-
Ferner ist eine in dem rechten Unterboden-Gestell 39R gebildete Durchgangsöffnung 41 in Ausrichtung mit einer in dem Batterierahmen 52 gebildeten Durchgangsöffnung 42 angeordnet, und es kann z. B. eine Schraube 43 in diese Durchgangsöffnungen 41 und 42 als Befestigungselement eingesetzt werden. Auf diese Weise lässt sich der Batterierahmen 52 des Batteriemoduls 11 an dem rechten Unterboden-Gestell 39R des Fahrzeugaufbaus 1 in nach unten abnehmbarer Weise befestigen.
-
Es sei erwähnt, dass der Verbindungsbereich zwischen dem linken Unterboden-Gestell 39L und dem Batteriemodul 11 ebenfalls die gleiche Befestigungskonstruktion aufweist.
-
7 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Zustands, in dem das Batteriemodul 11 unter dem rechten Sitz 37R angebracht ist, und zwar bei Betrachtung von rechts. Es sei erwähnt, dass ein Zustand, in dem das Batteriemodul 11 unter dem linken Sitz 37L angebracht ist, mit dem in 7 gezeigten Zustand identisch ist.
-
8 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Zustands, in dem die beiden Batteriemodule 11 unter dem rechten Sitz 37R und dem linken Sitz 37L angebracht sind, und zwar bei Betrachtung von vorn.
-
Wie in 7 und 8 dargestellt, ist der Batterierahmen 52 des Batteriemoduls 11 an dem rechten Unterboden-Gestell 39R unter dem rechten Sitz 37R befestigt. In diesem Zustand ist die im Zentrum der Batteriewanne 51 des Batteriemoduls 11 angeordnete Batterieabdeckung 53 in dem ausgesparten Bereich der Bodenplatte 21 angeordnet, der durch den rechten erhöhten Bereich 40L gebildet ist.
-
Auf diese Weise ist es möglich, die Höhe der Batterieabdeckung 53 sicherzustellen sowie eine Vielzahl der Batteriegruppen 54 in dichter Weise in der Batterieabdeckung 53 in Längsrichtung anzuordnen. Mit Hilfe des rechten erhöhten Bereichs 40R kann der Raum für die Montage der Batteriegruppe 54 sowie des Inverters 12 sichergestellt werden.
-
Der Batterierahmen 52, das rechte Unterboden-Gestell 39R und das rechte Überboden-Gestell 38R sind um die Vielzahl der Batteriegruppen 54 herum aufeinander gestapelt. Auf diese Weise ist es möglich, die Vielzahl der Batteriegruppen 54 unter Verwendung der aufeinander gestapelten, mehrere Lagen bildenden Gestellelemente 38R, 39R und 52 zu umschließen.
-
Es sei erwähnt, dass das linke Unterboden-Gestell 39L und das Batteriemodul 11 ebenfalls die gleiche Befestigungskonstruktion aufweisen.
-
Wie ferner in 7 und 8 dargestellt, besitzt die Verbindungsfläche jeweils des Batterierahmens 52 und des rechten Unterboden-Gestells 39R den stufigen Bereich, der sich entlang der gesamten Peripherie des Rahmens erstreckt.
-
Mit diesem Stufenbereich ist es möglich, die Positionierung beim Befestigen des Batteriemoduls 11 an dem Fahrzeugaufbau 1 zu vereinfachen. Ferner besteht die Möglichkeit, dass die Verbindungsflächen des Batterierahmens 52 und des rechten Unterboden-Gestells 39R eine Dichtungskonstruktion aufweisen.
-
Es sei erwähnt, dass das linke Unterboden-Gestell 39L und das Batteriemodul 11 ebenfalls jeweils die gleiche Dichtungskonstruktion aufweisen.
-
Wie ferner in 7 gezeigt ist, sind das rechte vordere Sitzquerelement 30R und das rechte hintere Sitzquerelement 33R mit geneigten Flächen an der Vorderseite und der Rückseite des rechten erhöhten Bereichs 40R verbunden.
-
Dadurch ist es möglich, die in Längsrichtung vorhandene Breite des ausgesparten Bereichs, der in der rückwärtigen Oberfläche der rechten Bodenplatte 21R durch den rechten erhöhten Bereich 40R gebildet ist, im Vergleich zu dem Fall zu vergrößern, in dem der rechte erhöhte Bereich 40R zwischen dem rechten vorderen Sitzquerelement 30R und dem rechten hinteren Sitzquerelement 33R gebildet ist. Infolgedessen ist es möglich, die Unterbringungskapazität der Batteriegruppen 54 zu steigern.
-
Das rechte vordere Sitzquerelement 30R und das rechte hintere Sitzquerelement 33R sind jeweils derart angeordnet, dass sie in Bereiche über und unter der rechten Bodenplatte 21R unterteilt sind.
-
Durch das Vorsehen des rechten vorderen oberen Sitzquerelements 31R und des rechten hinteren oberen Sitzquerelements 34R an der Oberseite an den geneigten Flächen des rechten erhöhten Bereichs 40R wird somit der Querschnitt jedes Querelements dreieckig und vermindert, jedoch kann die Unzulänglichkeit hinsichtlich des Querschnitts unter Verwendung der dreieckigen Querschnitte des rechten vorderen unteren Sitzquerelements 32R und des rechten hinteren unteren Sitzquerelements 35R an der Unterseite kompensiert werden.
-
Auf diese Weise ist es möglich, den großen Querschnitt als Querschnittsfläche des rechten vorderen Sitzquerelements 30R oder des rechten hinteren Sitzquerelements 33R sicherzustellen.
-
Es sei erwähnt, dass das linke vordere Sitzquerelements 30L auf der linken Seite oder das linke hintere Sitzquerelements 33L auf dieser Seite die gleiche Konstruktion aufweisen.
-
Da somit die Batteriegruppe 54 bei der vorliegenden Ausführungsform unter jedem von dem rechten Sitz 37R und dem linken Sitz 37L angeordnet ist, ist es möglich, eine große Anzahl von Batteriegruppen 54 in dem Fahrzeugaufbau 1 unterzubringen, ohne dass dabei der in der Praxis verfügbare Raum des Fahrzeugaufbaus 1 reduziert wird und dadurch der Komfort beeinträchtigt wird, wie dies der Fall ist, wenn die Batteriegruppe 54 in dem Fahrgastraum 3 oder dem Kofferraum 4 des Fahrzeugaufbaus 1 angeordnet ist.
-
Im Gegensatz zu dem Fall, in dem die Batteriegruppe 54 in dem Kofferraum 4 oder unter der Bodenplatte 21 des Fahrzeugaufbaus 1 angeordnet ist, wird hierbei der in der Praxis verfügbare Raum nicht reduziert.
-
Auf der rechten Seite wird die Batteriegruppe 54 in einer Position, die von dem äußeren Rand des Fahrzeugaufbaus 1 beabstandet ist, innerhalb des rechten Überboden-Gestells 38R gehalten, das durch das Paar der rechten Sitzschienen 36R, das rechte vordere obere Sitzquerelement 31R und das rechte hintere obere Sitzquerelement 34R gebildet ist.
-
In ähnlicher Weise wird auf der linken Seite die Batteriegruppe 54 in einer Position, die von dem äußeren Rand des Fahrzeugaufbaus 1 beabstandet ist, innerhalb des linken Überboden-Gestells 38L gehalten, das durch das Paar der linken Sitzschienen 36L, das linke vordere obere Sitzquerelement 31L und das linke hintere obere Sitzquerelement 34L gebildet ist.
-
Da die Batteriegruppe 54 unter jedem von dem rechten Sitz 37R und dem linken Sitz 37L angeordnet ist, deren Konstruktion insbesondere derart vorgesehen ist, dass keine Verformung in dem Fahrzeugaufbau 1 auftritt, lässt sich somit eine hohe Kollisionssicherheit für die Batteriegruppe 54 gegen Kollisionen von allen Seiten sicherstellen. Selbst wenn der äußere Randbereich der Bodenplatte 21 aufgrund von Kollisionen von allen Seiten verformt wird, besteht eine geringere Wahrscheinlichkeit, dass die Batteriegruppe 54 von der Verformung betroffen ist.
-
Die Batteriegruppe 54 ist nicht über der Bodenplatte 21, sondern unter der Bodenplatte 21R gehalten. Dadurch ist es möglich, die Batteriegruppe 54 von dem Fahrgastraum 3 des Fahrzeugaufbaus 1 und dergleichen zu trennen, und dadurch kann eine Beeinträchtigung der Umgebung des Fahrgastraums 3 oder dergleichen aufgrund einer defekten Batteriegruppe 54 unterdrückt werden. Darüber hinaus lässt sich auch der Schwerpunkt des Fahrzeugaufbaus 1 niedriger ausbilden.
-
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der rechte erhöhte Bereich 40R, der nach oben ragend ausgebildet ist, in der rechten Bodenplatte 21R gebildet, und die Batteriegruppe 54 ist in dem rechten erhöhten Bereich 40R angeordnet. In ähnlicher Weise ist auch der linke erhöhte Bereich 40L, der nach oben ragend ausgebildet ist, in der linken Bodenplatte 21L gebildet, und die Batteriegruppe 54 ist in dem linken erhöhten Bereich 40L angeordnet.
-
Auf diese Weise ist es möglich, die Höhe des Raums für die Unterbringung der Batteriegruppe 54 sicherzustellen sowie die Unterbringungskapazität für die Batteriegruppe 54 zu steigern. D. h., es ist möglich, die Anzahl der unterbringbaren Batteriegruppen 54 zu erhöhen, während eine Reduzierung des in der Praxis verfügbaren Raums unterdrückt ist.
-
Weiterhin ist der rechte erhöhte Bereich 40R von dem rechten Überboden-Gestell 38R umgeben. Die Steifigkeit unter dem rechten Sitz 37R kann mit der räumlichen Konstruktion der rechten Bodenplatte 21R und des rechten Überboden-Gestells 38R verbessert werden.
-
In ähnlicher Weise ist der linke erhöhte Bereich 40L von dem linken Überboden-Gestell 38L umgeben. Die Steifigkeit unter dem linken Sitz 37L kann mit der räumlichen Konstruktion der linken Bodenplatte 21L und des linken Überboden-Gestells 38L verbessert werden.
-
Auf diese Weise ist es möglich, nicht nur die Kollisionssicherheit für die Batteriegruppen 54 zu verbessern, sondern auch die Kollisionssicherheit für den Insassen, der auf dem rechten Sitz 37R oder dem linken Sitz 37L sitzt.
-
Weiterhin sind bei der vorliegenden Ausführungsform das rechte vordere untere Sitzquerelements 32R und das rechte hintere untere Sitzquerelements 35R zusätzlich unter der rechten Bodenplatte 21R vorgesehen.
-
Selbst wenn die Querschnittsfläche des rechten vorderen oberen Sitzquerelements 31R und die Querschnittsfläche des rechten hinteren oberen Sitzquerelements 34R durch die Ausbildung des rechten erhöhten Bereichs 40R in der rechten Bodenplatte 21R vermindert sind, kann somit die Querschnittsfläche des rechten vorderen Sitzquerelements 30R insgesamt oder des rechten hinteren Sitzquerelements 33R insgesamt sichergestellt werden Da weiterhin die rechte Bodenplatte 21R von oben und unten sandwichartig eingeschlossen ist, lässt sich der Versteifungseffekt durch das rechte vordere Sitzquerelement 30R oder das rechte hintere Sitzquerelement 33R sicherstellen und erhöhen. Gleiches gilt für die linke Seite.
-
Die Batteriewanne 51 ist an dem rechten vorderen unteren Sitzquerelement 32R und dem rechten hinteren unteren Sitzquerelement 35R befestigt, die mit der Unterseite der rechten Bodenplatte 21R verbunden sind. Es ist möglich, die rechte Bodenplatte 21R und die Batteriewanne 51 über eine Distanz voneinander weg verlagern, die der Höhe des jeweiligen rechten vorderen unteren Sitzquerelements 32R und rechten hinteren unteren Sitzquerelements 35R entspricht.
-
Dementsprechend ist es möglich, die Unterbringungskapazität für die Batteriegruppen 54 zu erhöhen. Gleiches gilt für die linke Seite.
-
Ferner ist bei der vorliegenden Ausführungsform das eine hohe Steifigkeit aufweisende rechte Unterboden-Gestell 39R durch das rechte vordere untere Sitzquerelement 32R, das rechte hintere untere Sitzquerelement 35R, das rechte Tunnelrahmenelement 26R sowie das rechte Bodenrahmenelement 27R unter der rechten Bodenplatte 21R gebildet.
-
Da die Batteriewanne 51 des Batteriemoduls 11 an dem rechten Unterboden-Gestell 39R mit hoher Steifigkeit befestigt ist, kann eine hohe Kollisionssicherheit gewährleistet werden, bei der eine Verformung nicht nur für die unter der rechten Bodenplatte 21R angeordnete Batteriegruppe 54, sondern auch für die Batteriewanne 51 weniger wahrscheinlich ist.
-
Darüber hinaus ist es möglich, die Batteriewanne 51 fest an dem Fahrzeugaufbau 1 zu befestigen, ohne dass ein separater Befestigungshalter zum Befestigen des Batteriemoduls 11 an dem Fahrzeugaufbau 1 oder dergleichen verwendet wird. Somit können Deformationen der Batteriewanne 51 zum Zeitpunkt einer Kollision unterdrückt werden, und die Kollisionssicherheit für die an der Batteriewanne 51 gehaltene Batteriegruppe 54 kann weiter erhöht werden. Gleiches gilt für die linke Seite
-
Ferner ist bei der vorliegenden Ausführungsform der Batterierahmen 52 in der Batteriewanne 51 vorgesehen, und die Batteriewanne 51 ist unter Verwendung des Batterierahmens 52 an dem rechten Unterboden-Gestell 39R angebracht. Die Batteriegruppe 54 ist von dem rechten Überboden-Gestell 38R, dem rechten Unterboden-Gestell 39R und dem Batterierahmen 52 umgeben und wird von diesen geschützt.
-
Mit dem großen Querschnitt einer Vielzahl von Gestellelementen 38R, 39R und 52, die übereinander gestapelt sind, kann die Batteriegruppe 54 auf hohem Niveau geschützt werden. Darüber hinaus kann die Batteriewanne 51 fest angebracht werden. Gleiches gilt für die linke Seite.
-
Ferner besitzt die Verbindungsfläche des rechten Unterboden-Gestells 39R und des Batterierahmens 52 jeweils den stufigen Bereich, der sich entlang der gesamten Peripherie des Rahmens erstreckt. Die Stufenbereiche haben die Funktion einer wasserdichten oder staubdichten Dichtungskonstruktion an den Verbindungsflächen von dem rechten Unterboden-Gestell 39R und dem Batterierahmen 52.
-
Darüber hinaus haben die Stufenbereiche die Funktion einer Befestigungsführung beim Befestigen des Batterierahmens 52 an dem rechten Unterboden-Gestell 39R, und dadurch wird die Positionierung vereinfacht. Weiterhin braucht keine Abdeckung an dem Batteriemodul 11 vorgesehen zu sein. Dadurch ist eine Reduzierung des Gewichts des Batteriemoduls 11 möglich. Gleiches gilt für die linke Seite.
-
Da die Batteriegruppe 54 durch die stabilen rechten Gestellelemente 38R, 39R und 52 geschützt ist, die in der vorstehend beschriebenen Weise aufeinander gestapelt sind, lässt sich eine Konstruktion erzielen, die die Batteriegruppe 54 vor Kollision oder dergleichen schützen kann, ohne dass ein Rahmen in der Batteriegruppe 54 vorgesehen ist oder ein Befestigungshalter für jede einzelne Batteriegruppe 54 verwendet wird.
-
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform handelt es sich um ein Beispiel der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt ist. Im Umfang der vorliegenden Erfindung können verschiedene Modifikationen oder Änderungen vorgenommen werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Fahrzeugaufbau
- 2
- Motorraum
- 3
- Fahrgastraum
- 4
- Kofferraum
- 5
- Achse
- 6
- Antriebsmaschine
- 7
- Getriebe
- 8
- Antriebswelle
- 9
- Differenzialgehäuse
- 10
- Achse
- 11
- Batteriemodul
- 12
- Inverter
- 13
- Elektromotor
- 14
- Steuereinheit (CU)
- 21
- Bodenplatte
- 21R, 21L
- rechte und linke Bodenplatte
- 22
- Mitteltunnelplatte
- 24
- Auspuffrohr
- 25R, 25L
- rechter und linker Türschweller
- 26R, 26L
- rechtes und linkes Tunnelrahmenelement
- 27R, 27L
- rechtes und linkes Bodenrahmenelement
- 28R, 28L
- rechter und linker zentraler Träger
- 29R, 29L
- rechter und linker hinterer Träger
- 30R, 30L
- rechtes und linkes vorderes Sitzquerelement
- 31R, 31L
- rechtes und linkes vorderes oberes Sitzquerelement
- 32R, 32L
- rechtes und linkes vorderes unteres Sitzquerelement
- 33R, 33L
- rechtes und linkes hinteres Sitzquerelement
- 34R, 34L
- rechtes und linkes hinteres oberes Sitzquerelement
- 35R, 35L
- rechtes und linkes hinteres unteres Sitzquerelement
- 36R, 36L
- rechte und linke Sitzschiene
- 37R, 37L
- rechter und linker Sitz
- 38R, 38L
- rechtes und linkes Überboden-Gestell
- 39R, 39L
- rechtes und linkes Unterboden-Gestell
- 40R, 40L
- rechter und linker erhöhter Bereich
- 41
- Durchgangsöffnung
- 42
- Durchgangsöffnung
- 43
- Schraube
- 51
- Batteriewanne
- 52
- Batterierahmen
- 53
- Batterieabdeckung
- 54
- Batteriegruppe
- 55
- Gruppenhauptkörper
- 56
- Elektrodenstücke
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- JP 7-052835 A [0004, 0005]
- JP 2012-056395 A [0004, 0005]
- WO 2012/063393 A1 [0004, 0005]
- JP 2006-168600 A [0004, 0005]
