DE102016118343B4

DE102016118343B4 - Fahrzeugboden-unterstruktur

Info

Publication number: DE102016118343B4
Application number: DE102016118343.1A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Ajisaka
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-10-20
Filing date: 2016-09-28
Publication date: 2019-03-14
Anticipated expiration: 2036-09-29
Also published as: JP6365500B2; US9688314B2; DE102016118343A1; US20170106916A1; JP2017077783A

Abstract

Fahrzeugboden-Unterstruktur (10) mit:
einem Bodenpaneel (14), das einen Boden eines Fahrzeugs (12) bildet,
einem Kraftstofftank (20), der auf einer Fahrzeugkarosserie-Unterseite des Bodenpaneels (14) angeordnet ist,
einem Auspuffrohr (40), das sich von einer Antriebsmaschine (16) in Richtung zu einer Fahrzeugkarosserie-Heckseite hin erstreckt und das auf einer Fahrzeugbreitenrichtungs-Außenseite des Kraftstofftanks (20) verläuft, und
einem Paar von linken und rechten Unterverstärkungen (60), die mit einer unteren Fläche des Bodenpaneels (14) verbunden sind und die sich jeweils auf Fahrzeugbreitenrichtungs-Außenseiten des Kraftstofftanks (20) und des Auspuffrohrs (40) entlang einer Fahrzeugkarosserie-Front-Heck-Richtung erstrecken.

Description

Hintergrund
Technisches Gebiet
Bevorzugte Ausführungsformen betreffen eine Fahrzeugboden-Unterstruktur.
Zugehöriger Stand der Technik
Anordnungsstrukturen von Fahrzeugkraftstofftanks sind üblicherweise mit einer Konfiguration bekannt, wobei der Kraftstofftank auf der Unterseite eines Bodenpaneels angeordnet ist und das Bodenpaneel verstärkt ist durch einen Bodenrahmen, der auf einer Vorderseite, einer Hinterseite, einer linken Seite und einer rechten Seite des Kraftstofftanks angeordnet ist (siehe zum Beispiel japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift ( JP 2000 - 085382 A ).
Überblick
Jedoch gibt es weiterhin Raum für Verbesserung in Bezug auf Strukturen, die einen Boden (Bodenpaneel) des Fahrzeugs verstärken, um eine Kollisionslasteingabe in einen Kraftstofftank und ein Auspuffrohr während einer Frontendkollision (einschließlich während versetzter Kollisionen usw.) oder während einer Seitenkollision des Fahrzeugs zu reduzieren.
Die bevorzugten Ausführungsformen erzielen eine Fahrzeugboden-Unterstruktur, die in der Lage ist, eine Kollisionslasteingabe in einen Kraftstofftank und ein Auspuffrohr während einer Frontendkollision oder während einer Seitenkollision des Fahrzeugs zu reduzieren.
Eine Fahrzeugboden-Unterstruktur gemäß einer ersten Ausprägung der vorliegenden Erfindung umfasst ein Bodenpaneel, das einen Boden eines Fahrzeugs bildet, einen Kraftstofftank, der auf einer Fahrzeugkarosserie-Unterseite des Bodenpaneels angeordnet ist, ein Auspuffrohr, das sich von einer Antriebsmaschine in Richtung zu einer Fahrzeugkarosserie-Heckseite hin erstreckt und das auf einer Fahrzeugbreitenrichtungs-Außenseite des Kraftstofftanks verläuft, und ein Paar von linken und rechten Unterverstärkungen, die mit einer unteren Fläche des Bodenpaneels verbunden sind und die sich jeweils auf Fahrzeugbreitenrichtungs-Außenseiten des Kraftstofftanks und des Auspuffrohrs entlang einer Fahrzeugkarosserie-Front-Heck-Richtung erstrecken.
In der ersten Ausprägung sind das Paar von linken und rechten Unterverstärkungen, die sich entlang der Fahrzeugkarosserie-Front-Heck-Richtung erstrecken, mit der unteren Fläche des Bodenpaneels verbunden und sind der Kraftstofftank und das Auspuffrohr auf den Fahrzeugbreitenrichtungs-Innenseiten der Unterverstärkungen angeordnet. Somit wird durch die Unterverstärkungen Kollisionslast gehemmt, während einer Frontendkollision oder während einer Seitenkollision des Fahrzeugs in den Kraftstofftank und das Auspuffrohr eingegeben zu werden. Und zwar wird eine Kollisionslasteingabe in den Kraftstofftank und das Auspuffrohr während einer Frontendkollision oder während einer Seitenkollision des Fahrzeugs reduziert.
Eine Fahrzeugboden-Unterstruktur gemäß einer zweiten Ausprägung der vorliegenden Erfindung umfasst die Fahrzeugboden-Unterstruktur gemäß der ersten Ausprägung, wobei ein Bodentunnel, der in Richtung zu einer Fahrzeugkarosserie-Oberseite hin heraussteht und der sich entlang der Fahrzeugkarosserie-Front-Heck-Richtung erstreckt, in einer Fahrzeugbreitenrichtungsmitte des Bodenpaneels geformt ist, ein Aufweitungsbereich, der sich in Richtung zu einer Fahrzeugbreitenrichtungs-Außenseite hin aufweitet, an einem unteren Endabschnitt des Bodentunnels geformt ist, zumindest ein Abschnitt des Kraftstofftanks innerhalb des Bodentunnels angeordnet ist, und ein Abschnitt des Auspuffrohrs innerhalb des Aufweitungsbereichs angeordnet ist.
In der zweiten Ausprägung ist ein Abschnitt des Auspuffrohrs innerhalb des Aufweitungsbereichs angeordnet, der an dem unteren Endabschnitt des Bodentunnels geformt ist. Somit wird im Vergleich zu Konfigurationen, wobei kein Abschnitt des Auspuffrohrs innerhalb des Aufweitungsbereichs angeordnet ist, ein Raum innerhalb des Bodentunnels effektiv genutzt.
Eine Fahrzeugboden-Unterstruktur gemäß einer dritten Ausprägung der vorliegenden Erfindung umfasst die Fahrzeugboden-Unterstruktur gemäß der zweiten Ausprägung, wobei zumindest ein Abschnitt des Aufweitungsbereichs in der Fahrzeugbreitenrichtung bis zu einer Fahrzeugkarosserie-Unterseite eines Vordersitzes des Fahrzeugs herausragt.
In der dritten Ausprägung ragt zumindest ein Abschnitt des Aufweitungsbereichs in der Fahrzeugbreitenrichtung bis zur Fahrzeugkarosserie-Unterseite des Vordersitzes des Fahrzeugs heraus. Somit wird im Vergleich zu Konfigurationen, wobei kein Abschnitt des Aufweitungsbereichs bis zur Fahrzeugkarosserie-Unterseite des Vordersitzes herausragt, der Raum auf der Fahrzeugkarosserie-Unterseite des Vordersitzes effektiv genutzt.
Eine Fahrzeugboden-Unterstruktur gemäß einer vierten Ausprägung der vorliegenden Erfindung umfasst die Fahrzeugboden-Unterstruktur gemäß der zweiten Ausprägung oder der dritten Ausprägung und weist ferner ein Paar von linken und rechten Schwellern, die sich jeweils auf Fahrzeugbreitenrichtungs-Außenseiten des Paars von linken und rechten Unterverstärkungen entlang der Fahrzeugkarosserie-Front-Heck-Richtung erstrecken, und ein Querelement auf, welches sich entlang der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt und welches das Paar von linken und rechten Schwellern und den Bodentunnel verbindet, wobei der Kraftstofftank wie entlang der Fahrzeugbreitenrichtung gesehen in einer Position angeordnet ist, so dass er das Querelement in einer Fahrzeugkarosserie-Oben-Unten-Richtung überlappt.
In der vierten Ausprägung ist der Kraftstofftank wie entlang der Fahrzeugbreitenrichtung gesehen in einer Position angeordnet, so dass er das Querelement, welches zwischen dem Paar von linken und rechten Schwellern und dem Bodentunnel verbindet, in der Fahrzeugkarosserie-Oben-Unten-Richtung überlappt. Dies ermöglicht im Vergleich zu Konfigurationen, wobei der Kraftstofftank nicht in einer Position angeordnet ist, so dass er das Querelement in der Fahrzeugkarosserie-Oben-Unten-Richtung überlappt, dass der Kraftstofftank durch das Querelement wirksam von den Schwellern abgestützt wird.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Fahrzeugboden-Unterstruktur gemäß einer exemplarischen Ausführungsform wie diagonal von oben betrachtet zeigt,
2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Fahrzeugboden-Unterstruktur gemäß einer exemplarischen Ausführungsform wie diagonal von unten betrachtet zeigt,
3 ist eine Seitenansicht, die einen teilweisen Querschnitt eines Fahrzeugs zeigt, das eine Fahrzeugboden-Unterstruktur gemäß einer exemplarischen Ausführungsform aufweist,
4 ist eine Unteransicht, die ein Fahrzeug mit einer Fahrzeugboden-Unterstruktur gemäß einer exemplarischen Ausführungsform zeigt,
5 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil einer Fahrzeugboden-Unterstruktur gemäß einer exemplarischen Ausführungsform wie diagonal von unten betrachtet zeigt,
6 ist ein Querschnitt entlang einer Pfeillinie X-X in 4,
7 ist ein Querschnitt entlang einer Pfeillinie Y-Y in 4, und
8 ist ein zu 7 korrespondierender Querschnitt, der ein Modifikationsbeispiel einer Batteriepackung zeigt, die eine Fahrzeugboden-Unterstruktur gemäß einer exemplarischen Ausführungsform bildet.

Detaillierte Beschreibung
Es folgt eine detaillierte Erläuterung bezüglich exemplarischer Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung auf Basis der in den Figuren dargestellten Beispiele. Es ist zu bemerken, dass der Einfachheit der Erläuterung halber in jeder der Figuren der Pfeil OB die Fahrzeugkarosserie-Obenrichtung angibt, der Pfeil FR die Fahrzeugkarosserie-Frontrichtung angibt und der Pfeil LH die Fahrzeugkarosserie-Linksrichtung angibt. In der Erläuterung unten bezieht sich, wenn nicht spezifisch anderweitig angegeben, eine Referenz auf die Oben-Unten-, die Front-Heck- und die Links-Rechts-Richtung auf Oben-Unten in der Fahrzeugkarosserie-Oben-Unten-Richtung, Vorne-Hinten in der Fahrzeugkarosserie-Front-Heck-Richtung und Links-Rechts in der Fahrzeugkarosserie-Links-Rechts-Richtung.
Erste exemplarische Ausführungsform
Wie in 1 bis 6 gezeigt, weist eine Fahrzeugboden-Unterstruktur 10 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform einen Kraftstofftank 20 und eine Batteriepackung 30 auf, die auf einer Fahrzeugkarosserie-Unterseite eines Bodenpaneels 14, das einen Boden eines Fahrzeugs 12 bildet, angeordnet und zwischen einer Achse von Vorderrädern 66 und einer Achse von Hinterrädern 68, die in der Front-Heck-Richtung separiert sind, angeordnet sind. Eine Antriebsmaschine 16 ist in einem Frontbereich zwischen den linken und rechten Vorderrädern 66 des Fahrzeugs 12 installiert, und Benzin, das als der Antriebsmaschine 16 zugeführter Kraftstoff dient, ist in dem Kraftstofftank 20 gespeichert.
Ein Triebmotor (in den Figuren nicht dargestellt), der zum Antreiben der Vorderräder genutzt wird, ist ebenfalls in dem Frontbereich des Fahrzeugs 12 installiert, und die Batteriepackung 30 ist eine Leistungsquelle, welche den Triebmotor antreibt. Und zwar ist das Fahrzeug 12, was als ein Hybridfahrzeug bezeichnet wird, das nicht nur mit Benzin, sondern auch mit Elektrizität fahren kann. Die Batteriepackung 30 ist in unmittelbarer Nähe zu einer Hinterseite des Kraftstofftanks 20 angeordnet. Mit anderen Worten ist der Kraftstofftank 20 in unmittelbarer Nähe zu einer Vorderseite der Batteriepackung 30 angeordnet.
Um im Detail zu erläutern, ist, wie in 6 gezeigt, ein als ein Bodentunnel fungierender Tunnelbereich 15 in Richtung zu einer Oberseite hin herausstehend und sich entlang einer Front-Heck-Richtung in einem im Wesentlichen Fahrzeugbreitenrichtungs-Mittelabschnitt des Bodenpaneels 14 erstreckend geformt. Der Tunnelbereich 15 ist in einer im Wesentlichen gleichschenkligen Trapezform in stirnseitiger Querschnittsansicht ausgebildet, und Aufweitungsbereiche 17, die sich in Richtung zu Fahrzeugbreitenrichtungs-Außenseiten hin aufweiten, sind jeweils in unteren Endabschnitten des Tunnelbereichs 15 ausgebildet.
Jeder Aufweitungsbereich 17 ist mit einer Oberwand 17A und einer Innenwand 17B ausgebildet, die sich von einem fahrzeugbreitenrichtungsaußenseitigen Endabschnitt der Oberwand 17A nach unten erstreckt. Zumindest ein Abschnitt der Oberwand 17A des Aufweitungsbereichs 17 ragt bis zu einer Fahrzeugkarosserie-Unterseite eines als ein Fahrersitz oder ein Frontpassagiersitz fungierenden Vordersitzes 56 heraus. Es ist zu bemerken, dass in der Erläuterung unten der Aufweitungsbereich 17 auf der rechten Seite manchmal als Aufweitungsbereich 17R bezeichnet wird und der Aufweitungsbereich 17 auf der linken Seite manchmal als Aufweitungsbereich 17L bezeichnet wird.
Wie in 1, 2 und 4 gezeigt, ist der Kraftstofftank 20 unter Verwendung eines Harzmaterials in einer in Draufsicht im Wesentlichen „L“-Form ausgebildet. Der Kraftstofftank 20 umfasst einen Haupttankbereich 22, der in einem im Wesentlichen Fahrzeugbreitenrichtungs-Mittelabschnitt angeordnet ist, und einen Untertankbereich 24, der sich von einem Vorderteil des Haupttankbereichs 22 in Richtung zu einer linken Seite (einer Außenseite in der Fahrzeugbreitenrichtung) hin erstreckt.
Wie in 6 gezeigt, ist der Haupttankbereich 22 in stirnseitiger Querschnittsansicht in einer im Wesentlichen gleichschenkligen Trapezform ausgebildet und ist innerhalb des Tunnelbereichs 15 angeordnet. Es ist zu bemerken, dass ein unterer Endabschnitt des Haupttankbereichs 22 auf der zu dem Untertankbereich 24 entgegengesetzten Seite (rechten Seite) der Innenwand 17B des rechtsseitigen Aufweitungsbereichs 17R in der Fahrzeugbreitenrichtung gegenüberliegt.
Der Untertankbereich 24 ist in stirnseitiger Querschnittsansicht in einer im Wesentlichen rechteckigen Gestalt ausgebildet, die eine kleinere Höhe als der Haupttankbereich 22 hat, und ist innerhalb des linksseitigen Aufweitungsbereichs 17L angeordnet. Der Haupttankbereich 22 und der Untertankbereich 24 sind einstückig geformt und stehen miteinander in Verbindung. Durch die obige Konfiguration wird die Kapazität des Kraftstofftanks 20 sichergestellt.
Wie in 1 bis 4 gezeigt, ist die Batteriepackung 30 in Draufsicht in einer im Wesentlichen rechteckigen Gestalt ausgebildet, die in der Fahrzeugbreitenrichtung länger als in der Front-Heck-Richtung ist, und umfasst im Inneren mehrere Batteriezellen 32 (siehe 7). Die Batteriepackung 30 ist in einem im Wesentlichen Fahrzeugbreitenrichtungs-Mittelabschnitt auf einer Fahrzeugkarosserie-Unterseite von Rücksitzen 58 angeordnet, und ein Paar von linken und rechten hinteren Bodenelementen 18 sind jeweils auf Fahrzeugbreitenrichtungs-Außenseiten der Batteriepackung 30 angeordnet.
Ein Kraftstoffversorgungsanschluss 26 zum Liefern von Benzin zu dem Kraftstofftank 20 ist auf einer oberen hinteren Seite der Batteriepackung 30 angeordnet. Der Kraftstofftank 20 und der Kraftstoffversorgungsanschluss 26 sind durch ein Einlassrohr 28 miteinander verbunden. Genauer ist ein vorderer Endabschnitt (ein Endabschnitt) des Einlassrohrs 28 in Verbindung mit einem hinteren Endabschnitt des Erweiterungstankbereichs 23 des Kraftstofftanks 20 gebracht und ist ein hinterer Endabschnitt (ein anderer Endabschnitt) des Einlassrohrs 28 in Verbindung mit dem Kraftstoffversorgungsanschluss 26.
Das Einlassrohr 28 ist auf einer Oberseite der Batteriepackung 30 geführt. Genauer ist ein oberer Vertiefungsabschnitt 34 (siehe auch 7) in einem im Wesentlichen halbkreisbogenförmigen Querschnitt ausgebildet und erstreckt sich entlang der Front-Heck-Richtung in einem im Wesentlichen Fahrzeugbreitenrichtungs-Mittelabschnitt einer oberen Fläche der Batteriepackung 30. Ein Abschnitt des Einlassrohrs 28 ist so geführt, dass es durch den oberen Vertiefungsabschnitt 34 verläuft und sich entlang der Front-Heck-Richtung erstreckt.
Ein Auspuffrohr 40 ist von einem im Wesentlichen Fahrzeugbreitenrichtungs-Mittelabschnitt der Antriebsmaschine 16 aus in Richtung zur Heckseite hin geführt. Ein Katalysator 42 ist in Verbindung mit dem Abgasrohr 40 gebracht, das sich zwischen der Antriebsmaschine 16 und dem Kraftstofftank 20 befindet. Schädliche Substanzen in dem von der Antriebsmaschine 16 in das Auspuffrohr 40 ausgegebenen Abgas werden abgereinigt, indem sie von dem Katalysator 42 oxidiert oder reduziert werden.
Das Auspuffrohr 40, das vom Katalysator 42 aus weiter in Richtung zur Heckseite hin ist, biegt sich in Richtung zur rechten Seite (Fahrzeugbreitenrichtungs-Außenseite) hin und biegt sich dann zurück in Richtung zur Heckseite hin. Und zwar verläuft ein Abschnitt des Auspuffrohrs 40 neben dem Haupttankbereich 22 auf einer rechten Seite des Kraftstofftanks 20, welche die zum Untertankbereich 24 entgegengesetzte Seite ist, und erstreckt sich in Richtung zur Heckseite hin. Dieser Abschnitt des Auspuffrohrs 40 ist innerhalb des rechtsseitigen Aufweitungsbereichs 17R des Tunnelbereichs 15 angeordnet (siehe 6).
Es ist zu bemerken, dass der Abschnitt des Auspuffrohrs 40, der innerhalb des Aufweitungsbereichs 17R auf der rechten Seite des Haupttankbereichs 22 vorbeigeht bzw. verläuft, eine Zweilagen-Rohrstruktur hat und einen Unterschalldämpfer 43 bildet. Ein Wärmeisolationselement 39 mit einem im Wesentlichen halbkreisbogenförmigen Querschnitt ist sich entlang der Front-Heck-Richtung erstreckend zwischen diesem Abschnitt des Auspuffrohrs 40 und dem Aufweitungsbereich 17R des Bodenpaneels 14 angeordnet.
Nach auf den rechten Seiten des Haupttankbereichs 22 Vorbeigehen bzw. Verlaufen und sich in Richtung zur Heckseite hin Erstrecken, biegt sich das Auspuffrohr 40 in einem hinteren Abschnitt des Haupttankbereichs 22 in Richtung zur Fahrzeugbreitenrichtungs-Innenseite (linken Seite) hin und biegt sich dann zurück in Richtung zur Heckseite hin. Ein Vertiefungsabschnitt 22A mit einer im Wesentlichen rechteckigen Gestalt in Unterflächenansicht zum Ermöglichen eines Passierens des Auspuffrohrs 40 ist daher in einer unteren Fläche in dem hinteren Abschnitt des Haupttankbereichs 22 ausgebildet.
Das Auspuffrohr 40 ist so geführt, dass es auf einer Fahrzeugkarosserie-Unterseite der Batteriepackung 30 verläuft und sich in Richtung zur Heckseite hin erstreckt. Demgemäß verläuft das Auspuffrohr 40 hauptsächlich durch einen im Wesentlichen Fahrzeugbreitenrichtungs-Mittelabschnitt des Fahrzeugs 12 hindurch, ausgenommen einem Abschnitt des Auspuffrohrs 40, der auf den rechten Seiten des Haupttankbereichs 22 des Kraftstofftanks 20 innerhalb des Aufweitungsabschnitts 17R verläuft.
Genauer ist ein sich entlang der Front-Heck-Richtung erstreckender unterer Vertiefungsabschnitt 36 (siehe auch 7) mit einem im Wesentlichen halbkreisbogenförmigen Querschnitt in einem im Wesentlichen Fahrzeugbreitenrichtungs-Mittelabschnitt einer unteren Fläche der Batteriepackung 30 ausgebildet. Ein Abschnitt des Auspuffrohrs 40 ist so angeordnet, dass er durch den unteren Vertiefungsabschnitt 36 hindurch verläuft und sich in Richtung zur Heckseite hin erstreckt. Es ist zu bemerken, dass ein sich entlang der Front-Heck-Richtung erstreckendes Wärmeisolationselement 38 (siehe auch 7) mit einem im Wesentlichen halbkreisbogenförmigen Querschnitt im Voraus innerhalb des unteren Vertiefungsabschnitts 36 vorgesehen ist und das Auspuffrohr 40 so geführt ist, dass es auf der Fahrzeugkarosserie-Unterseite des Wärmeisolationselements 38 vorbeigeht bzw. verläuft.
Nach durch den unteren Vertiefungsabschnitt 36 der Batteriepackung 30 Hindurchgehen und sich in Richtung zur Heckseite hin Erstrecken, ist das Auspuffrohr 40 in Verbindung mit einem Hauptschalldämpfer 44 gebracht. Der Hauptschalldämpfer 44 ist in einer im Wesentlichen elliptischen Säulenform mit deren Axialrichtung entlang der Fahrzeugbreitenrichtung ausgebildet. Das Auspuffrohr 40 ist mit einem im Wesentlichen Fahrzeugbreitenrichtungs-Mittelabschnitt in einem vorderen Endabschnitt des Hauptschalldämpfers 44 verbunden. Ein Schalldämpfertrenner 46 erstreckt sich von einem Seitenabschnitt des Hauptschalldämpfers 44 in Richtung zur Heckseite hin.
Wie in 6 gezeigt, sind fahrzeugbreitenrichtungsaußenseitige Endabschnitte 14A des Bodenpaneels 14 jeweils mit unteren Flächen von Schwellerinnenpaneelen 52 eines Paars von linken und rechten Schwellern 50, die sich jeweils entlang der Front-Heck-Richtung auf jeder Seite des Fahrzeugs 12 erstrecken, verbunden. Wie in 4 bis 6 gezeigt, sind ein Paar von linken und rechten Unterverstärkungen 60, die sich entlang der Front-Heck-Richtung erstrecken, jeweils mit unteren Flächen des Bodenpaneels 14 verbunden, die von den Schwellern 50 aus weiter in Richtung zu den Fahrzeugbreitenrichtungs-Innenseiten hin und vom Kraftstofftank 20 aus weiter zu den Fahrzeugbreitenrichtungs-Außenseiten hin sind.
Jede Unterverstärkung 60, die als ein Fahrzeugkarosserie-Rahmenelement fungiert, ist mit einem im Wesentlichen hutförmigen Querschnittsprofil geformt. Flanschabschnitte 60A auf sowohl der linken als auch der rechten Seite jeder Unterverstärkung 60 sind mit der unteren Fläche des Bodenpaneels 14 mittels Schweißens oder dergleichen verbunden, sodass ein Kammerprofil geformt ist. Es ist zu bemerken, dass der rechtsseitige Aufweitungsbereich 17R, durch welchen der Abschnitt des Auspuffrohrs 40 hindurch verläuft, zwischen der rechtsseitigen Unterverstärkung 60 und den unteren Endabschnitten des Haupttankbereichs 22 ausgebildet ist.
Jede Unterverstärkung 60 ist in Seitenansicht auf der Vorderseite der Batteriepackung 30 angeordnet. Vordere Endabschnitte der jeweiligen Unterverstärkungen 60 sind integral mit hinteren Endabschnitten eines Paars von linken und rechten Frontseitenelementen 62, die sich jeweils in Richtung zur Frontseite hin erstrecken, verbunden.
Wie in 5 und 6 gezeigt, sind das Paar von linken und rechten Schwellern 50 und der Tunnelbereich 15 durch Querelemente 70, die sich jeweils entlang der Fahrzeugbreitenrichtung erstrecken, zusammengekuppelt bzw. miteinander verbunden. Mehrere (zum Beispiel drei) Querelemente 70, die jeweils ein Kammerprofil haben, sind in der Front-Heck-Richtung in einer Reihe angeordnet. Fahrzeugbreitenrichtungsaußenseitige Endabschnitte von jedem Querelement 70 sind mit Seitenflächen der Schwellerinnenpaneele 52 verbunden, und ein fahrzeugbreitenrichtungsinnenseitiger Endabschnitt von jedem Querelement 70 ist mit einer Seitenfläche des Tunnelbereichs 15 verbunden.
Der Kraftstofftank 20 ist in einer in der Front-Heck-Richtung gesehenen stirnseitigen Querschnittsansicht in einer Position angeordnet, so dass er die jeweiligen Querelemente 70 in der Fahrzeugkarosserie-Oben-Unten-Richtung überlappt. Ein linkes und ein rechtes Paar von Sitzschienen 54 zum Montieren der jeweiligen Vordersitze 56 (des Fahrersitzes oder des Frontpassagiersitzes) erstrecken sich auf jeder linken und rechten Seite des Tunnelbereichs 15 über Flächen der jeweiligen Querelemente 70. Jede Sitzschiene 54 erstreckt sich entlang der Front-Heck-Richtung und ist so konfiguriert, dass eine Front-Heck-Richtung-Position des jeweiligen Vordersitzes 56 einstellbar ist.
Ein Triebmotor 48, der zum Antreiben der Hinterräder verwendet wird, ist auf einer Hinterseite der Batteriepackung 30 zwischen den linken und rechten Hinterrädern 68 vorgesehen. Und zwar ist das Fahrzeug 12 so konfiguriert, dass es zwischen Vorderradantrieb und Vierradantrieb wechseln kann.
Außenwände von vorderen Endabschnitten eines Paars von linken und rechten Heckseitenelementen 64 sind jeweils mit den Schwellerinnenpaneelen 52 an hinteren Endabschnitten der jeweiligen Schweller 50 verbunden. Jedes Heckseitenelement 64 erstreckt sich in Richtung zur Heckseite hin. Hintere Unterrahmen bzw. Hilfsrahmen 65, die zwischen den linken und rechten Heckseitenelementen 64 verbinden bzw. kuppeln, sind jeweils auf vorderen und hinteren Seiten des Triebmotors 48 angeordnet.
Es folgt eine Erläuterung bezüglich der Funktion der Fahrzeugboden-Unterstruktur 10 gemäß der wie oben beschrieben konfigurierten exemplarischen Ausführungsform.
Wie oben beschrieben, ist der Kraftstofftank 20 auf der Vorderseite der Batteriepackung 30 angeordnet. Somit wird, wenn das Fahrzeug 12 in einer Heckendkollision war, Kollisionslast durch die jeweiligen hinteren Unterrahmen 65 direkt in die Batteriepackung 30 eingegeben und wird eine direkte Eingabe einer Kollisionslast in den Kraftstofftank 20 reduziert oder unterdrückt. Dies ermöglicht, dass die Kollisionslasteingabe in Richtung zum Kraftstofftank 20 hin während einer Heckendkollision des Fahrzeugs 12 vermindert wird, was es ermöglicht, dass ein Auftreten von Problemen, wie eine Beschädigung des Kraftstofftanks 20, reduziert oder verhindert wird.
Der Kraftstofftank 20 und die Batteriepackung 30, was schwere Komponenten sind, sind zwischen der Achse der Vorderräder 66 und der Achse der Hinterräder 68 angeordnet und sind entlang der Front-Heck-Richtung auf der Fahrzeugkarosserie-Unterseite des Bodenpaneels 14 angeordnet. Dies ermöglicht, dass eine Lastverteilung auf die Frontbereichsseite und die Heckbereichsseite des Fahrzeugs 12 optimiert wird, und ermöglicht ferner, dass der Schwerpunkt des Fahrzeugs 12 abgesenkt wird. Die Manövrierbarkeit des Fahrzeugs 12 wird demgemäß verbessert.
Es ist zu bemerken, dass, wenn der Kraftstofftank 20 und die Batteriepackung 30 auf der Fahrzeugkarosserie-Unterseite des Bodenpaneels 14 angeordnet sind, es ferner einen Vorteil dahin gehend gibt, dass die Gestaltung der Karosserie weiter in Richtung zur Oberseite des Bodenpaneels 14 hin im Ergebnis nicht beschränkt wird. Insbesondere gibt es, wenn die Batteriepackung 30 auf der Fahrzeugkarosserie-Unterseite des Bodenpaneels 14 angeordnet ist, einen Vorteil dahin gehend, dass ein Gepäckraum im Inneren des Fahrzeugs 12 vergrößert werden kann im Vergleich zu Konfigurationen, wobei die Batteriepackung 30 auf der Hinterseite der Rücksitze 58 angeordnet ist.
Der Kraftstofftank 20 ist so geformt, dass der Haupttankbereich 22 innerhalb des Tunnelbereichs 15 angeordnet ist und in der Höhe groß gemacht werden kann, wodurch ermöglicht wird, dass die Fahrzeugbreitenrichtungslänge des den Untertankbereich 24 aufweisenden Kraftstofftanks 20 verkürzt wird, während eine Reduzierung in der Kapazität des Kraftstofftanks 20 unterdrückt wird. Dies ermöglicht, dass die Unterverstärkungen 60, die jeweils als ein sich entlang der Front-Heck-Richtung erstreckendes Fahrzeugkarosserie-Rahmenelement fungieren, auf den Fahrzeugbreitenrichtungs-Außenseiten des Kraftstofftanks 20 und des Auspuffrohrs 40 angeordnet sind.
Dies ermöglicht, dass der Kraftstofftank 20 und das Auspuffrohr 40 nicht nur während einer Heckendkollision des Fahrzeugs 12, sondern auch während einer Frontendkollision oder während einer Seitenkollision des Fahrzeugs 12 geschützt werden. Und zwar kann durch die Unterverstärkungen 60 die Kollisionslasteingabe in den Kraftstofftank 20 und das Auspuffrohr 40 während einer Frontendkollision oder während einer Seitenkollision des Fahrzeugs 12 reduziert oder unterdrückt werden, wodurch ein Auftreten von Problemen, wie eine Beschädigung des Kraftstofftanks 20 und des Auspuffrohrs 40, reduziert oder verhindert wird.
Der Kraftstofftank 20 ist in einer Position angeordnet, so dass er die Querelemente 70, die jeweils zwischen dem Paar von linken und rechten Schwellern 50 und dem Tunnelbereich 15 kuppeln bzw. verbinden, in der Fahrzeugkarosserie-Oben-Unten-Richtung überlappt. Dies ermöglicht, dass der Kraftstofftank 20 (Trägheitsmasse) durch die Querelemente 70 effizient von den Schwellern 50 abgestützt wird im Vergleich zu Konfigurationen, wobei der Kraftstofftank 20 nicht in einer die Querelemente 70 in der Fahrzeugkarosserie-Oben-Unten-Richtung überlappenden Position angeordnet ist.
Ein Abschnitt des Auspuffrohrs 40 ist innerhalb des Aufweitungsbereichs 17 angeordnet, der an dem unteren Endabschnitt des Tunnelbereichs 15 ausgebildet ist, genauer innerhalb des Aufweitungsbereichs 17R auf der rechten Seite. Dies ermöglicht, dass der Raum innerhalb des Tunnelbereichs 15 effektiv genutzt wird im Vergleich zu Konfigurationen, wobei kein Abschnitt des Auspuffrohrs 40 innerhalb des Aufweitungsbereichs 17 angeordnet ist.
Zumindest ein Abschnitt jedes Aufweitungsbereichs 17 (ein Abschnitt der Oberwand 17A) ragt bis zur Fahrzeugkarosserie-Unterseite der jeweiligen Vordersitze 56 heraus. Dies ermöglicht, dass der Raum auf der Fahrzeugkarosserie-Unterseite jedes Vordersitzes 56 effektiv genutzt wird im Vergleich zu Konfigurationen, wobei kein Abschnitt des Aufweitungsbereichs 17 (kein Abschnitt der Oberwand 17A) bis zur Fahrzeugkarosserie-Unterseite des jeweiligen Vordersitzes 56 herausragt.
Das Fahrzeug 12 mit der Fahrzeugboden-Unterstruktur 10 gemäß der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform ermöglicht, dass der zum Antreiben der Hinterräder verwendete Triebmotor 48 auf der Hinterseite der Batteriepackung 30 angeordnet ist. Dies ermöglicht, dass die Produktanziehungskraft erhöht wird im Vergleich zu Hybridfahrzeugen, welche nur mit einem zum Vorderradantrieb verwendeten Triebmotor eingerichtet sind und welche nicht in der Lage sind, zwischen Vorderradantrieb und Vierradantrieb umzuschalten.
Das Einlassrohr 28 ist auf der Oberseite der Batteriepackung 30 geführt, wodurch ermöglicht wird, dass das Einlassrohr 28 von der Batteriepackung 30 geschützt wird. Und zwar ermöglicht dies, dass reduziert oder verhindert wird, dass der Aufprall eines fliegenden Steins oder dergleichen, während das Fahrzeug 12 fährt, auf das Einlassrohr 28 übertragen wird. Der obere Vertiefungsabschnitt 34, in welchem ein Abschnitt des Einlassrohrs 28 angeordnet ist, ist in der oberen Fläche der Batteriepackung 30 ausgebildet, wodurch ferner ermöglicht wird, dass das Einlassrohr 28 während einer Kollision des Fahrzeugs 12 durch die Batteriepackung 30 geschützt wird.
Das Auspuffrohr 40 ist auf der Fahrzeugkarosserie-Unterseite der Batteriepackung 30 geführt, und das Einlassrohr 28 ist auf der zu dem Auspuffrohr 40 entgegengesetzten Seite der Batteriepackung 30 angeordnet, wodurch ermöglicht wird, dass das Einlassrohr 28 mit einem Abstand von dem Auspuffrohr 40 angeordnet ist. Dies ermöglicht, dass eine Wärmebeschädigung des Einlassrohrs 28 durch das Auspuffrohr 40 reduziert wird.
Der untere Vertiefungsabschnitt 36, in welchem ein Abschnitt des Auspuffrohrs 40 angeordnet ist, ist in der unteren Fläche der Batteriepackung 30 ausgebildet, wodurch ermöglicht wird, dass Raum zum Installieren des Auspuffrohrs 40 gewährleistet wird, sogar wenn das Fahrzeug 12 eine geringe Höhe hat. Das Wärmeisolationselement 38 ist zwischen der Batteriepackung 30 und dem Auspuffrohr 40 angeordnet, wodurch ferner ermöglicht wird, dass eine Wärmebeschädigung der Batteriepackung 30 durch das Auspuffrohr 40 reduziert wird.
Wie in 7 dargestellt, sind der obere Vertiefungsabschnitt 34 und der untere Vertiefungsabschnitt 36 beide in den im Wesentlichen Fahrzeugbreitenrichtungs-Mittelabschnitten ausgebildet, welche die zueinander gleichen Positionen in Draufsicht und Stirnansicht sind, sodass die Dickenabmessung des im Wesentlichen Fahrzeugbreitenrichtungs-Mittelabschnitts der Batteriepackung 30 lokal dünner ist. Wie in 8 dargestellt, können der obere Vertiefungsabschnitt 34 und der untere Vertiefungsabschnitt 36 der Batteriepackung 130 separat voneinander in der Fahrzeugbreitenrichtung in Draufsicht und Stirnansicht ausgebildet sein.
Der obere Vertiefungsabschnitt 34 und der untere Vertiefungsabschnitt 36 sind nicht an den gleichen oberen und unteren Positionen ausgebildet, wodurch ermöglicht wird, dass ein Auftreten eines Abschnitts mit einer lokal dünnen Dickenabmessung in der Batteriepackung 130 verhindert wird, was es ermöglicht, dass eine im Wesentlichen gleichmäßige Dickenabmessung sichergestellt wird. Die Steifigkeit der Batteriepackung 130 kann demgemäß höher ausgebildet sein als in der wie in 7 gezeigten ersten exemplarischen Ausführungsform. Dies ermöglicht, dass die Anzahl von Batteriezellen 32 erhöht ist im Vergleich zu der ersten exemplarischen Ausführungsform, wodurch ermöglicht wird, dass ein Fahrbereich mit dem Triebmotor ausgedehnt bzw. verlängert wird.
Die Fahrzeugboden-Unterstruktur 10 gemäß der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform wurde oben auf Basis der Figuren erläutert. Jedoch ist die Fahrzeugboden-Unterstruktur 10 gemäß der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform nicht auf jene beschränkt, die in den Figuren dargestellt ist, und selbstverständlich können Gestaltungsmodifikationen gegebenenfalls durchgeführt werden innerhalb eines Bereichs, der nicht vom Umfang der vorliegenden Ansprüche abweicht. Beispielsweise kann eine Konfiguration Anwendung finden, wobei weder der obere Vertiefungsabschnitt 34 noch der untere Vertiefungsabschnitt 36 in der oberen Fläche und der unteren Fläche der Batteriepackung 30 ausgebildet sind.
Solange die Konfiguration so ist, dass eine Wärmebeschädigung der Batteriepackung 30 vom Auspuffrohr 40 her reduziert wird, kann eine Konfiguration Anwendung finden, wobei das Wärmeisolationselement 38 nicht innerhalb des unteren Vertiefungsabschnitts 36 vorgesehen ist. Das Auspuffrohr 40 ist nicht auf eine Konfiguration beschränkt, die sich wie oben beschrieben biegend geführt ist, und das Auspuffrohr 40 kann zum Beispiel so konfiguriert sein, dass es sich in Draufsicht in einer Kreisbogenform krümmend bzw. biegend geführt ist. In den Figuren ist die Höhe der Batteriepackung 30 höher als die Höhe des Untertankbereichs 24, aber ist niedriger als die Höhe des Haupttankbereichs 22. Jedoch gibt es keine Beschränkung darauf.
Es ist ausreichend, solange wie ein Abschnitt des Auspuffrohrs 40 innerhalb des Tunnelbereichs 15 angeordnet ist, und eine Konfiguration kann so sein, dass der Aufweitungsbereich 17R, durch welchen ein Abschnitt des Auspuffrohrs 40 verläuft, nicht an dem unteren Endabschnitt des Tunnelbereichs 15 ausgebildet ist. Der Aufweitungsbereich 17 ist nicht auf eine Konfiguration beschränkt, die bis zu der Fahrzeugkarosserie-Unterseite der jeweiligen Vordersitze 56 herausragt.
Eine Fahrzeugboden-Unterstruktur weist somit ein Bodenpaneel, das einen Boden eines Fahrzeugs bildet, einen Kraftstofftank, der auf einer Fahrzeugkarosserie-Unterseite des Bodenpaneels angeordnet ist, ein Auspuffrohr, das sich von einer Antriebsmaschine in Richtung zu einer Fahrzeugkarosserie-Heckseite hin erstreckt und das auf einer Fahrzeugbreitenrichtungs-Außenseite des Kraftstofftanks verläuft, und ein Paar von linken und rechten Unterverstärkungen auf, die mit einer unteren Fläche des Bodenpaneels verbunden sind und die sich jeweils auf Fahrzeugbreitenrichtungs-Außenseiten des Kraftstofftanks und des Auspuffrohrs entlang einer Fahrzeugkarosserie-Front-Heck-Richtung erstrecken.

Claims

Was beansprucht wird, ist:
Fahrzeugboden-Unterstruktur (10) mit: einem Bodenpaneel (14), das einen Boden eines Fahrzeugs (12) bildet, einem Kraftstofftank (20), der auf einer Fahrzeugkarosserie-Unterseite des Bodenpaneels (14) angeordnet ist, einem Auspuffrohr (40), das sich von einer Antriebsmaschine (16) in Richtung zu einer Fahrzeugkarosserie-Heckseite hin erstreckt und das auf einer Fahrzeugbreitenrichtungs-Außenseite des Kraftstofftanks (20) verläuft, und einem Paar von linken und rechten Unterverstärkungen (60), die mit einer unteren Fläche des Bodenpaneels (14) verbunden sind und die sich jeweils auf Fahrzeugbreitenrichtungs-Außenseiten des Kraftstofftanks (20) und des Auspuffrohrs (40) entlang einer Fahrzeugkarosserie-Front-Heck-Richtung erstrecken.
Fahrzeugboden-Unterstruktur (10) gemäß Anspruch 1, wobei: ein Bodentunnel (15), der in Richtung zu einer Fahrzeugkarosserie-Oberseite hin heraussteht und der sich entlang der Fahrzeugkarosserie-Front-Heck-Richtung erstreckt, in einer Fahrzeugbreitenrichtungsmitte des Bodenpaneels (14) geformt ist, ein Aufweitungsbereich (17), der sich in Richtung zu einer Fahrzeugbreitenrichtungs-Außenseite hin aufweitet, an einem unteren Endabschnitt des Bodentunnels (15) geformt ist, zumindest ein Abschnitt des Kraftstofftanks (20) innerhalb des Bodentunnels (15) angeordnet ist, und ein Abschnitt des Auspuffrohrs (40) innerhalb des Aufweitungsbereichs (17) angeordnet ist.
Fahrzeugboden-Unterstruktur (10) gemäß Anspruch 2, wobei zumindest ein Abschnitt des Aufweitungsbereichs (17) so konfiguriert ist, dass er in der Fahrzeugbreitenrichtung bis zu einer Fahrzeugkarosserie-Unterseite eines Vordersitzes (56) des Fahrzeugs (12) herausragt.
Fahrzeugboden-Unterstruktur (10) gemäß Anspruch 2 oder Anspruch 3, ferner aufweisend: ein Paar von linken und rechten Schwellern (50), die sich jeweils auf Fahrzeugbreitenrichtungs-Außenseiten des Paars von linken und rechten Unterverstärkungen (60) entlang der Fahrzeugkarosserie-Front-Heck-Richtung erstrecken, und ein Querelement (70), welches sich entlang der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt und welches das Paar von linken und rechten Schwellern (50) und den Bodentunnel (15) verbindet, wobei der Kraftstofftank (20) wie entlang der Fahrzeugbreitenrichtung gesehen in einer Position angeordnet ist, so dass er das Querelement (70) in einer Fahrzeugkarosserie-Oben-Unten-Richtung überlappt.