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HINTERGRUND
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Fahrzeugunterbaustruktur.
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Verwandter Stand der Technik
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In einem batterietragenden Fahrzeug, wie einem Elektroauto oder dergleichen, sind mehrere Batterien unterhalb des Fahrzeugkabinenbodens in einem Zustand montiert, indem sie in einem Batteriegehäuse aufgenommen sind. Folglich gibt es einen Abschnitt mit einer großen Last (Masse) unterhalb der Fahrzeugkabine. In einem Fall, in welchem das Fahrzeug in einen Frontalzusammenstoß mit einem Hindernis oder dergleichen verwickelt ist, kann eine große Trägheitskraft auf die Batterieeinheit und auf die Fahrzeugkabine, die darüber angeordnet ist, aufgebracht werden und die Fahrzeugkabine kann sich leicht verformen.
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Folglich wurden verschiedene Vorschläge gemacht, um die Stoßkraft zu reduzieren, die auf die Fahrzeugkabine in einem solchen batterietragenden Fahrzeug aufgebracht wird. Beispielsweise zeigt die
JP 2012-201284 A einen stoßabsorbenden Bodenaufbau, in welchem ein Rahmen, der im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ist und in der Längsrichtung lang ist, sich unterhalb des Bodens in einem Elektroauto bis zu einem Bereich erstreckt, der näher zur Fahrzeugfront ist als die Vorderräder des Fahrzeugs. Ferner ist eine Struktur vorgeschlagen, in welcher, weil die Batterie nicht in einem festen Bereich dieses Rahmens von dem distalen Ende (dem Vorderende) aufgenommen ist, dieser Abschnitt als ein Stoßabsorberabschnitt zur Zeit eines Frontalzusammenstoßes ausgeführt ist.
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Ferner beschreibt die
JP-2012-91636 A1 in einem Elektroauto, in welchem die Batterieeinheit an dem unteren Abschnitt des Fahrzeugkabinenbodens montiert ist, eine Batteriemontagestruktur, in welcher die vorderen Endabschnitte von Rahmenelementen, die sich in der Fahrzeuglängsrichtung erstrecken und Stützelemente bilden, die das Batteriemodul der Batterieeinheit stützen, an den Aufhängungsquerträger gefügt sind. Indem eine solche Struktur gebildet wird, kann die Stoßabsorptionsleistung verbessert werden, indem die Trägheitskraft, welche eine Folge der Batterieeinheit zur Zeit eines Frontalzusammenstoßes ist, von den Verbindungsbereichen auf das Aufhängungselement übertragen wird. Jedoch ist in der Stoßabsorptionsbodenstruktur der
JP-2012-201284 A ein Rahmen gebildet, der in einer einzelnen geraden Linie in der Fahrzeuglängsrichtung kontinuierlich ist. Folglich ist es denkbar, dass es schwierig ist, die Stoßabsorptionsleistung des Rahmens ausreichend sicherzustellen, und es bestehen Bedenken, dass die Batterie (die Batteriezellen) selbst beschädigt werden kann.
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Ferner muss in der Batteriemontagestruktur der
JP-2012 91636 A eine Struktur, die die Trägheitskraft aufnimmt, separat an dem Aufhängungselement vorgesehen werden, damit das Aufhängungselement die Trägheitskraft aufnehmen kann, die von dem Batteriemodul zur Zeit eines Frontalzusammenstoßes ausgeübt wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Offenbarung stellt, in einem Fahrzeug, in welchem eine Batterie unterhalb eines Bodens aufgenommen ist, eine Fahrzeugunterbaustruktur bereit, die die Stoßabsorptionsleistung durch einen einfachen Aufbau verbessern kann.
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Ein erster Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Fahrzeugunterbaustruktur, mit: einem Gehäusehauptkörperabschnitt, der an einer Fahrzeugunterseite eines Fahrzeugkabinenbodens angeordnet ist und eine Bodenwand und Umfangswände hat, die sich in Richtung der Fahrzeugoberseite von einem Umfangskantenabschnitt der Bodenwand erstrecken, wobei der Gehäusehauptkörperabschnitt eine Batterie in seinem Inneren aufnimmt; einem Vorderabschnitterstreckungsabschnitt, der einstückig mit dem Gehäusehauptkörperabschnitt an einer Fahrzeugvorderseite des Gehäusehauptkörperabschnitts ausgebildet ist, an der Umfangswand, die an einer Fahrzeugvorderseite des Gehäusehauptkörperabschnitts ist; und einem Stoßabsorberabschnitt, der sich in einer Fahrzeuglängsrichtung erstreckt, wobei ein hinterer Endabschnitt des Stoßabsorberabschnitts mit einem fahrzeugvorderseitigen Bereich des Vorderabschnitterstreckungsabschnitts verbunden ist, wobei sich der Stoßabsorberabschnitt infolge des Aufbringens der Kollisionslast von einer Fahrzeugvorderseite verformt.
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In der Fahrzeugunterbaustruktur gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der Gehäusehauptkörperabschnitt, der die Bodenwand und die Umfangswand hat, an der Fahrzeugunterseite des Fahrzeugkabinenbodens angeordnet und eine Batterie ist in seinem Inneren aufgenommen. Ferner ist der Vorderabschnitterstreckungsabschnitt an der Fahrzeugvorderseite des Gehäusehauptkörperabschnitts einstückig mit dem Gehäusehauptkörperabschnitt von der Umfangswand an der Fahrzeugvorderseite des Gehäusehauptkörperabschnitts ausgebildet. Die Fahrzeugunterbaustruktur hat an der Fahrzeugvorderseite dieses Vorderabschnitterstreckungsabschnitts den Stoßabsorberabschnitt, der sich in der Fahrzeuglängsrichtung erstreckt und dessen hinterer Endabschnitt mit der Fahrzeugvorderseite des Vorderabschnitterstreckungsabschnitts verbunden ist.
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In einem Fall, in welchem das Fahrzeug in einen Frontalaufprall verwickelt ist, wird folglich die Kollisionslast zunächst auf den Stoßabsorberabschnitt aufgebracht. Demzufolge deformiert sich der Stoßabsorberabschnitt und Stoßenergie wird absorbiert. In einem Fall, in welchem die Stoßenergie nicht vollständig durch die Deformation des Stoßabsorberabschnitts absorbiert werden kann, deformiert sich der Vorderabschnitterstreckungsabschnitt und die Kollisionsenergie durch den Frontalaufprall wird absorbiert. Deshalb kann die Deformation des Gehäusehauptkörperabschnitts oder die Beschädigung der Batterie, die in dem Inneren des Gehäusehauptkörperabschnitts untergebracht ist, verhindert oder unterdrückt werden.
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Weil ferner der Vorderabschnitterstreckungsabschnitt einstückig mit dem Gehäusehauptkörperabschnitt vorgesehen ist, kann der Aufbau einfach sein (die Zusammenbaubarkeit wird gut).
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In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann in dem oben beschriebenen ersten Aspekt der Gehäusehauptkörperabschnitt mit Schwellern verbunden sein, wobei sich die Schweller in der Fahrzeuglängsrichtung an in Fahrzeugquerrichtung beiden Seiten des Gehäusehauptkörperabschnitts erstrecken.
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In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der Gehäusehauptkörperabschnitt mit dem Paar von Schwellern verbunden, die sich in der Fahrzeuglängsrichtung an in Fahrzeugquerrichtung beiden Endabschnitten des Gehäusehauptkörperabschnitts erstrecken. Folglich wird die Kollisionslast, die infolge eines Frontalaufpralls des Fahrzeugs auf den Gehäusehauptkörper, der die Batterie aufnimmt, aufgebracht wird, auf die Schweller verteilt. Folglich kann eine Deformation des Gehäusehauptkörperabschnitts oder eine Beschädigung der Batterie, die in dem Inneren des Gehäusehauptkörperabschnitts aufgenommen ist, weiter unterdrückt oder verhindert werden.
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In einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann in den oben beschriebenen Aspekten ein Paar von linken und rechten Aufhängungsachsschenkeln schwenkbar an in Fahrzeugquerrichtung beiden Endabschnitten des Vorderabschnitterstreckungsabschnitts montiert werden.
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In der Fahrzeugunterbaustruktur gemäß dem dritten Aspekt der folgenden Erfindung ist ein Paar von linken und rechten Aufhängungsachsschenkeln an den in Fahrzeugquerrichtung beiden Endabschnitten des Vorderabschnitterstreckungsabschnitts montiert. Folglich werden existierende Aufhängungselemente, die die Vorderradaufhängungen tragen, unnötig und die Fahrzeugkarosseriestruktur kann vereinfacht werden. Ferner können die Vorderradaufhängungen (die Aufhängungsachsschenkel) einstückig mit und zu einem Modul mit dem Vorderabschnitterstreckungsabschnitt (der Gehäusehauptkörperabschnitt) gemacht werden.
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Bei einem Frontalaufprall des Fahrzeugs, wird Kollisionsenergie absorbiert, indem sich der Vorderabschnitterstreckungsabschnitt deformiert und die Vorderradaufhängungen, die an dem Vorderabschnitterstreckungsabschnitt montiert sind, ebenfalls deformieren. Im Ergebnis kann die absorbierte Menge von Kollisionsenergie auf der Vorderseite des Gehäusehauptkörperabschnitts erhöht werden und eine Deformation des Gehäusehauptkörperabschnitts oder eine Beschädigung der Batterie, die im Inneren des Gehäusehauptkörperabschnitts aufgenommen ist, kann weiter verhindert oder unterdrückt werden.
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In einem vierten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann in den oben beschriebenen Aspekten der Stoßabsorberabschnitt ein Paar von linken und rechten Unterelementen haben, die sich in der Fahrzeuglängsrichtung erstrecken und eine Unterverstärkung haben, die die vorderen Enden der Unterelemente verbindet.
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In der Fahrzeugunterbaustruktur gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat der Stoßabsorberabschnitt, der an der Fahrzeugvorderseite des Vorderabschnitterstreckungsabschnitts angeordnet ist, ein Paar von linken und rechten Unterelementen, die sich in der Fahrzeuglängsrichtung erstrecken und eine Unterverstärkung, die die vorderen Enden der Unterelemente verbindet. Folglich kann die Kollisionsenergie zur Zeit eines Frontalaufpralls absorbiert werden, indem die Unterverstärkung und die Unterelemente sich bei einem Frontalaufprall des Fahrzeugs deformieren.
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Gemäß den oben beschriebenen Aspekten kann die Fahrzeugunterbaustruktur der vorliegenden Offenbarung die Stoßabsorptionsleistung zur Zeit eines Frontalaufpralls eines Fahrzeugs mit einem einfachen Aufbau verbessern.
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Figurenliste
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Ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel wird auf der Basis der nachfolgenden Figuren genau beschrieben, wobei:
- 1 eine schematische Zeichnung ist, die eine Fahrzeugunterbaustruktur gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung von einem Fahrzeugseitenabschnitt gesehen zeigt;
- 2 eine Perspektivansicht ist, die die Fahrzeugunterbaustruktur gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt, wobei ein Abschnitt davon weggelassen ist; und
- 3 eine Schnittansicht längs einer Linie A-A von 1 ist.
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GENAUE BESCHREIBUNG
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Eine Fahrzeugunterbaustruktur gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wird unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben. Es ist anzumerken, dass die Fahrzeugoberseite in vertikaler Richtung durch einen Pfeil OBEN, die Fahrzeuglängsrichtungsvorderseite durch einen Pfeil VORN und die in Fahrzeugquerrichtung rechte Seite durch einen Pfeil RECHTS bezeichnet ist. Ferner ist in 2 die Darstellung der Seitenelemente 14 und Schweller 122 weggelassen.
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Ein Fahrzeug 12, auf das eine Fahrzeugunterbaustruktur 10 angewandt ist, wird zunächst beschrieben.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist das Fahrzeug 12 ein Elektroauto und hat die Seitenelemente 14, die Fahrzeugrahmenelemente sind, und ein Batteriepaket 16, das an den Seitenelementen 14 gehalten ist.
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Wie in 1 gezeigt ist, sind die Seitenelemente 14 (von denen lediglich eines gezeigt ist) ein Paar von linken und rechten Fahrzeugrahmenelementen, die sich von dem Vorderende zu dem hinteren Ende des Fahrzeugs an den in Fahrzeugquerrichtung beiden Seitenabschnitten des Fahrzeugs erstrecken. Jedes der Seitenelemente 14 hat ein vorderseitiges Element 18, eine Unterbodenverstärkung 20 und ein rückseitiges Element 22. Das vorderseitige Element 18 erstreckt sich in Fahrzeuglängsrichtung an der Fahrzeugvorderseite. Die Unterbodenverstärkung 20 erstreckt sich von dem hinteren Ende des vorderseitigen Elements 18 in Fortsetzung mit der Fahrzeugrückseite davon an eine Position, die eine Stufe niedriger ist als das vorderseitige Element 18 und trägt eine Bodenplatte 120. Das rückseitige Element 22 erstreckt sich von dem rückseitigen Ende der Unterbodenverstärkung 20 in Fortsetzung mit der Fahrzeugrückseite davon an eine Position, die eine Stufe höher ist als die Unterbodenverstärkung 20.
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Eine obere Verstärkung 26 ist an die Vorderenden der vorderseitigen Elemente 18 über Prallkästen 24 montiert. Die obere Verstärkung 26 erstreckt sich in der Fahrzeugquerrichtung und verbindet die vorderen Enden des Paars von vorderseitigen Elementen 18 (die Prallkästen 24).
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Das hintere Ende des rückseitigen Elements 22 ist auf gleiche Weise mit dem anderen rückseitigen Element 22 durch eine Verstärkung 28 verbunden.
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Wie in 2 gezeigt ist, hat das Batteriepaket 16 ein Gehäuseunterteil 30, ein Gehäuseoberteil 32, der ein Abdeckkörper eines Batteriemodulaufnahmeabschnitts des Gehäuseunterteils 30 ist.
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Das Gehäuseunterteil 30 hat einen Gehäusehauptkörperabschnitt 34, einen Vorderabschnitterstreckungsabschnitt 36 und einen Hinterabschnitterstreckungsabschnitt 38. Der Gehäusehauptkörperschnitt 34 ist als ein Kasten geformt, der in der Draufsicht rechteckig ist und dessen oberer Abschnitt offen ist. Der Vorderabschnitterstreckungsabschnitt 36 ist an der Vorderseite des Gehäusehauptkörperabschnitts 34 ausgebildet und ist als ein Kasten geformt, der in der Draufsicht rechteckig ist und dessen oberer Abschnitt offen ist. Der hintere Erstreckungsabschnitt 38 ist an der Hinterseite des Gehäusehauptkörperabschnitts 34 ausgebildet und ist als ein Kasten geformt, der in der Draufsicht rechteckig ist und dessen oberer Abschnitt offen ist. In dem Gehäuseunterteil 30 sind der Gehäusehauptkörperabschnitt 34, der Vorderabschnitterstreckungsabschnitt 36 und der Hinterabschnitterstreckungsabschnitt 38 einstückig als ein Formling ausgebildet.
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Der Gehäusehauptkörperabschnitt 34 ist in der Draufsicht rechteckig geformt, indem eine Bodenwand 40 von einer Vorderwand 42, einer Hinterwand 44, einer linken Wand 46 und einer rechten Wand 48 umgeben ist. Ein Batteriemodul 50 ist im Inneren dieses Gehäusehauptkörperabschnitts 34 aufgenommen.
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Schraubenlöcher 52 zur Montage des Gehäuseoberteils 32 sind in den Deckflächen der Vorderwand 42, der Hinterwand 44, der linken Wand 46 und der rechten Wand 48 des Gehäusehauptkörperabschnitts 34 ausgebildet. Es ist anzumerken, dass in 2 lediglich eines der Schraubenlöcher 52 mit dem Bezugszeichen versehen ist und an den anderen die Bezugszeichen weggelassen sind, um eine Unübersichtlichkeit der Zeichnung zu vermeiden.
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Ferner sind mehrere Montageabschnitte 54, die zur Montage des Gehäusehauptkörperabschnitts 34 an der Unterbodenverstärkung 20 da sind, an den Außenseitenflächen der linken Wand 46 und der rechten Wand 48 in vorbestimmten Abständen in der Fahrzeuglängsrichtung ausgebildet. Wie in 1 und 2 gezeigt ist, hat der Montageabschnitt 54 eine Deckwand 56, die in der Draufsicht gesehen rechteckig ist und ein Paar von Seitenwänden 58, die sich jeweils von dem vorderen Ende und dem hinteren Ende der Deckwand 56 abwärts erstrecken. Wie in 2 und 3 gezeigt ist, sind die Seitenwände 58 derart geformt, dass die Breite in vertikaler Richtung auf Seiten der linken Wand 46 und auf Seiten der rechten Wand 48 davon breit sind und die Breite in vertikaler Richtungen in Richtung der Außenseiten in Fahrzeugquerrichtung schmaler wird.
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Ein Durchführloch 60 zum Durchführen eines Befestigungselements ist in der Deckwand 56 ausgebildet. Es ist anzumerken, dass in 1 und 2 lediglich eines der Durchführlöcher 60 mit dem Bezugszeichen versehen ist und die Bezugszeichen an den anderen weggelassen sind, um eine Unübersichtlichkeit der Zeichnung zu vermeiden.
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Der Vorderabschnitterstreckungsabschnitt 36 ist einstückig mit dem Gehäusehauptkörperabschnitt 34 auf der Fahrzeugvorderseite des Gehäusehauptkörperabschnitts 34 (die Vorderwand 42) ausgebildet. Der Vorderabschnitterstreckungsabschnitt 36 ist in der Draufsicht rechteckig ausgebildet, indem eine Bodenwand 62 durch eine Vorderwand 64, eine linke Wand 66, eine rechte Wand 68 und die Vorderwand 42 des Gehäusehauptkörperabschnitts 34 umgeben ist. Es ist anzumerken, dass kein Batteriemodul im Inneren dieses Vorderabschnitterstreckungsabschnitts 36 angeordnet ist.
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Ferner ist, wie in 2 gezeigt ist, die in Fahrzeugquerrichtung Breite des Vorderabschnitterstreckungsabschnitts 36 schmal gewählt, verglichen mit der in Fahrzeugquerrichtung Breite des Gehäusehauptkörperabschnitts 34, um Achsschenkel 80A, 80B montieren zu können.
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Ferner sind Ausleger 70A, 70B zur Montage von vorderseitigen Elementen 18 an den vorderen Endabschnitten der Deckflächen der linken Wand 66 bzw. der rechten Wand 68 vorgesehen. Der Ausleger 70A hat einen Fußabschnitt 72A, der sich aufwärtsgeneigt in Richtung einer in Fahrzeugquerrichtung Außenseite erstreckt (aufwärts und in Richtung nach links) von der Deckfläche der linken Wand 66 und einen Montageabschnitt 74A, der ausgebildet ist, sich in Richtung der in Fahrzeugquerrichtung Außenseite (die linke Seite) von dem oberen Ende des Fußabschnitts 72A zu erstrecken. Ein Durchführloch 76A für ein Befestigungselement, das zur Befestigung des vorderseitigen Elements 18 dient, ist in dem Montageabschnitt 74A ausgebildet. Somit ist, wie in 1 gezeigt ist, der Montageabschnitt 74A zur Anlage an der Bodenfläche des vorderseitigen Elements 18 gemacht und der Ausleger 70A ist an dem vorderseitigen Element 18 durch ein Befestigungselement (nicht gezeigt) befestigt, das durch das Durchführloch 76A durchgeführt ist. Dies bedeutet, dass der Vorderabschnitterstreckungsabschnitt 36 an dem vorderseitigen Element 18 befestigt ist.
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Der Ausleger 70B hat Links-Rechts-Symmetrie bezüglich des Auslegers 70A. Folglich sind die Bestandteile des Auslegers 70B, die den Bestandteilen des Auslegers 70A gleich sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie die Bestandteile des Auslegers 70A mit Ausnahme, dass ein B das A ersetzt und die genaue Beschreibung davon entfällt.
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Der Achsschenkel 80A ist an dem unteren Abschnitt der linken Wand 66 gehalten, um in der Vertikalrichtung um einen Wellenkörper zu schwenken, der sich in der Fahrzeuglängsrichtung erstreckt und an der linken Wand 66 gehalten ist. Der Achsschenkel 80B ist gleichermaßen an dem unteren Abschnitt der rechten Wand 68 gehalten. Somit ist der Vorderabschnitterstreckungsabschnitt 36 einstückig mit den Vorderradaufhängungen gemacht, die die Achsschenkel 80A, 80B enthalten.
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Wie in 1 und 2 gezeigt ist, ist ein Lenkgetriebe 82, das sich in der Fahrzeugquerrichtung erstreckt, an den oberen Abschnitt der Vorderwand 64 montiert.
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Hintere Enden eines Paars von linken und rechten Unterelementen 84 sind mit dem unteren Abschnitt der Vorderwand 64 verbunden.
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Die jeweiligen Unterelemente 84 erstrecken sich in der Fahrzeuglängsrichtung auf der Fahrzeugvorderseite des Vorderabschnitterstreckungsabschnitts 36 und die vorderen Enden davon sind durch eine Unterverstärkung 86 verbunden, die sich in der Fahrzeugquerrichtung erstreckt. Es ist anzumerken, dass die Unterelemente 84 und die Unterverstärkung 86 derart strukturiert sind, dass sie sich leichter verformen als der Vorderabschnitterstreckungsabschnitt 36, wenn eine Kollisionslast von der Fahrzeugfront eingebracht wird.
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Wie in 2 gezeigt ist, ist der Hinterabschnitterstreckungsabschnitt 38 einstückig mit dem Gehäusehauptkörperabschnitt 34 auf der Fahrzeugrückseite des Gehäusehauptkörperabschnitts 34 (die Hinterwand 44) geformt. Der Hinterabschnitterstreckungsabschnitt 38 ist in einer Draufsicht rechteckig geformt, indem eine Bodenwand 88 durch eine linke Wand 90, eine rechte Wand 92, eine Rückwand 94 und die Hinterwand 44 des Gehäusehauptkörperabschnitts 34 umgeben ist. Es ist anzumerken, dass kein Batteriemodul im Inneren dieses Hinterabschnitterstreckungsabschnitts 38 angeordnet ist.
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Ferner, wie in 2 gezeigt ist, ist die Breite des Hinterabschnitterstreckungsabschnitts 38 in Fahrzeugquerrichtung schmal ausgebildet, verglichen mit der Breite des Gehäusehauptkörperabschnitts 34 in Fahrzeugquerrichtung.
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Zudem sind Ausleger 96A, 96B zur Montage der rückseitigen Elemente 22 an den hinteren Endabschnitten der Deckflächen der linken Wand 90 bzw. der rechten Wand 92 vorgesehen. Auf die gleiche Weise wie die Ausleger 70A, 70B haben die Ausleger 96A, 96B Fußabschnitte 100A, 100B und Montageabschnitte 102A, 102B, in welchen Durchführlöcher 104A, 104B ausgebildet sind. Ferner sind die Ausleger 96A, 96B an den rückseitigen Elementen 22 durch Befestigungselemente befestigt, die in die Durchführlöcher 104A, 104B eingeführt sind. Dies bedeutet, dass der Hinterabschnitterstreckungsabschnitt 38 an den rückseitigen Elementen 22 befestigt ist.
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Ferner sind Bestandteile nicht gezeigter Hinterradaufhängungen an der linken Wand 90 und der rechten Wand 92 befestigt und die Hinterradaufhängungen und der Hinterabschnitterstreckungsabschnitt 38 sind einstückig gemacht.
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Das Gehäuseoberteil 32 ist auf dem Gehäusehauptkörperabschnitt 34 des Gehäuseunterteils 30 platziert. Das Gehäuseoberteil 32 hat einen Abdeckungshauptkörperabschnitt 108, der in der Form eines Kastens ausgebildet ist, der in der Draufsicht rechteckig ist und dessen untere Seite offen ist und einen Flanschabschnitt 110, der sich in Richtung der Außenseite von dem Öffnungsabschnitt des Abdeckungshauptkörperabschnitts 108 erstreckt. Eine Vielzahl von Durchführlöchern 112 für Befestigungselemente sind in dem Flanschabschnitt 110 an Positionen ausgebildet, die den Schraubenlöchern 52 gegenüberliegen, wenn der Flanschabschnitt 110 auf dem oberen Abschnitt des Gehäusehauptkörperabschnitts 34 platziert ist. Folglich ist das Gehäuseoberteil 32 an dem Gehäusehauptkörperabschnitt 34 befestigt, indem der Flanschabschnitt 110 des Gehäuseoberteils 32 auf dem oberen Abschnitt des Gehäusehauptkörperabschnitts 34 platziert ist und Befestigungselemente durch die Durchführlöcher 112 des Flanschabschnitts 110 geführt sind und mit den Schraubenlöchern 52 des Gehäusehauptkörperabschnitts 34 verschraubt sind.
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Es ist anzumerken, dass in 3 das Batteriepaket 16 unterhalb der Bodenplatte 120 angeordnet ist. Die Bodenplatte 120 ist an die Schweller 122 gefügt, die sich in der Fahrzeuglängsrichtung an den in Fahrzeugquerrichtung beiden Endabschnitten der Fahrzeugkabine erstrecken. Es ist anzumerken, dass ein geschlossener Querschnitt von dem Schweller 122 gebildet ist, indem die Flanschabschnitte eines Schwellerinnenteils 124, das auf der in Fahrzeugquerrichtung Innenseite angeordnet ist und ein Schwelleraußenteil 126, das auf der in Fahrzeugquerrichtung Außenseite angeordnet ist, zusammengefügt sind. Ferner wird die Bodenplatte 120 von unten durch die Unterbodenverstärkungen 20 gestützt, die im Querschnitt hutförmig sind. Im Querschnitt ist die Unterbodenverstärkung 20 als ein Hut geformt, dessen obere Seite offen ist und ein geschlossener Querschnitt ist gebildet, indem Flanschabschnitte 128 an beiden Endabschnitten der Unterbodenverstärkung 20 an die Bodenplatte 120 gefügt sind. Ferner sind Durchführlöcher für Befestigungselemente (Schrauben 132) in Bodenwänden 130 der Unterbodenverstärkungen 20 ausgebildet. Beim Zusammenbau wird das Batteriepaket 16 (der Gehäusehauptkörperabschnitt 34) an den Unterbodenverstärkungen 20 befestigt, indem die Schrauben durch die Durchführlöcher 60 der Montageabschnitte 54 des Gehäusehauptkörperabschnitts 34 von den Durchführlochseiten der Bodenwände 130 der Unterbodenverstärkungen 20 eingeführt werden und durch Muttern 134 von unten festgezogen werden. Dies bedeutet, dass das Batteriepaket 16 (der Gehäusehauptkörperabschnitt 34) mit den Schwellern 122 über die Unterbodenverstärkungen 20 und die Bodenplatte 120 verbunden ist.
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Es ist anzumerken, dass in 1 Bezugszeichen 136 einen Elektromotor bezeichnet und Bezugszeichen 138 eine obere Monocoquekarosserie bezeichnet.
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Der Betrieb der Fahrzeugunterbaustruktur 10, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, wird beschrieben.
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In einem Fall, in welchem das Fahrzeug 12 in einen Frontalaufprall mit einem Hindernis oder dergleichen verwickelt ist, wird zunächst Kollisionslast auf die Unterverstärkung 86 und die Unterelemente 84 von der Fahrzeugfront eingegeben und die Unterverstärkung 86 und die Unterelemente 84 deformieren sich. Infolge davon wird die Kollisionsenergie, die infolge des Frontaufpralls vorliegt, absorbiert. In einem Fall, in welchem die Kollisionsenergie nicht vollständig durch die Deformation der Unterverstärkung 86 und der Unterelemente 84 absorbiert ist, wird die Kollisionsenergie absorbiert, indem sich der Vorderabschnitterstreckungsabschnitt 36, mit dem die hinteren Enden der Unterelemente 84 verbunden sind, und Bestandteile der vorderen Radaufhängungen, die an dem Vorderabschnitterstreckungsabschnitt 36 montiert sind, verformen.
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Auf diese Weise wird, zur Zeit eines Frontalaufpralls des Fahrzeugs, indem sich die Unterverstärkung 86, die Unterelemente 84, der Vorderabschnitterstreckungsabschnitt 36 und Bestandteile der vorderen Radaufhängungen, die an dem Vorderabschnitterstreckungsabschnitt 36 angebracht sind, verformen, Kollisionsenergie ausreichend absorbiert und eine Deformation des Gehäusehauptkörperabschnitts 34 und eine Beschädigung des Batteriemoduls 50, das in dem Gehäusehauptkörperabschnitt 34 aufgenommen ist, kann verhindert oder unterdrückt werden.
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Ferner tritt in dem Fall eines leichten Frontalaufpralls die Deformation lediglich an den Unterelementen 84 und der Unterverstärkung 86 auf. Weil die Unterelemente 84, die Unterverstärkung 86 und das Batteriepaket 16 (das Gehäuseunterteil 30) als separate Körper ausgeführt sind, genügt es nach der Kollision lediglich die Unterelemente 84 und die Unterverstärkung 86 zu ersetzen.
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Zudem ist das Batteriepaket 16 (der Gehäusehauptkörperabschnitt 34 des Gehäuseunterteils 30) mit den Schwellern 122 über die Unterbodenverstärkung 20 und die Bodenplatte 120 verbunden. Folglich wird die Kollisionslast, die auf das Batteriepaket 16 (den Gehäusehauptkörperabschnitt 34) aufgegeben wird, in die Schweller 122 verteilt. Folglich kann bei einem Frontalaufprall des Fahrzeugs eine Deformation des Gehäusehauptkörperabschnitts 34 und eine Beschädigung des Batteriemoduls 50, das in dem Gehäusehauptkörperabschnitt 34 untergebracht ist, weiter verhindert oder unterdrückt werden.
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Ferner ist, wie in 3 gezeigt ist, an dem Batteriepaket 16 der Gehäusehauptkörperabschnitt 34 zwischen dem Paar von Unterbodenverstärkungen 20 angeordnet und die Breite in der Fahrzeugquerrichtung ist als breit sichergestellt. Folglich kann ein Batteriemodul 50 einer vorbestimmten Kapazität innerhalb des Gehäusehauptkörperabschnitts 34 untergebracht werden.
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Andererseits ist die Breite in Fahrzeugquerrichtung des Vorderabschnitterstreckungsabschnitts 36 schmaler ausgebildet als die des Gehäusehauptkörperabschnitts 34. Somit können die Achsschenkel 80A, 80B an der linken Wand 66 und der rechten Wand 68 montiert werden. Weil der Hinterabschnitterstreckungsabschnitt 38 zudem gleich dem Vorderabschnitterstreckungsabschnitt 36 geformt ist, können Bauelemente der hinteren Radaufhängungen an der linken Wand 90 und der rechten Wand 92 befestigt werden.
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Weil der Vorderabschnitterstreckungsabschnitt 36 die vorderen Radaufhängungen (die Achsschenkel 80A, 80B) auf diese Weise stützt, können existierende Aufhängungsbauteile weggelassen werden. Insbesondere trägt der Vorderabschnitterstreckungsabschnitt 36, welcher an dem Batteriepaket 16 vorgesehen ist, um die Kollisionsenergie zur Zeit eines Frontalaufpralls zu absorbieren, die vorderen Radaufhängungen (funktioniert auch als Aufhängungselemente). Folglich kann die Struktur der Fahrzeugkarosserie vereinfacht werden. Das gleiche gilt für den Hinterabschnitterstreckungsabschnitt 38 gleichermaßen.
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Ferner können die vorderen Radaufhängungen und die hinteren Radaufhängungen einstückig gemacht und zu einem Modul mit dem Batteriepaket 16 durch den Vorderabschnitterstreckungsabschnitt 36 und den Hinterabschnitterstreckungsabschnitt 38 gemacht werden. Folglich wird das Fahrzeug gebildet, indem die obere Monocoquekarosserie 138 auf dem oberen Abschnitt einer Struktur montiert wird, in welcher das Batteriepaket 16 und die vorderen Radaufhängungen und die hinteren Radaufhängungen einstückig gemacht wurden (zu einem Modul gemacht wurden). Folglich können Fahrzeuge verschiedener Fahrzeugtypen hergestellt werden, indem lediglich die obere Monocoquekarosserie 138 gegen eine obere Monocoquekarosserie mit anderer Gestaltung ausgetauscht wird.
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Gleich zu dem Gehäusehauptkörperabschnitt 34 sind das Batteriemodul 50 und dergleichen nicht im Inneren des Vorderabschnitterstreckungsabschnitts 36 aufgenommen. Somit kann sich der Vorderabschnitterstreckungsabschnitt 36 bei einem Frontalzusammenstoß leicht verformen, verglichen mit einem Gehäusehauptkörperabschnitt 34, in dessen Innerem das Batteriemodul 50 untergebracht ist.
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Obwohl der Vorderabschnitterstreckungsabschnitt 36 und der Gehäusehauptkörperabschnitt 34 einstückig ausgebildet sind, sind sie durch die Vorderwand 42 getrennt und dadurch kann verhindert werden, dass eine Deformation des Vorderabschnitterstreckungsabschnitts 36 den Gehäusehauptkörperabschnitt 34 erreicht. Folglich kann eine Deformation des Gehäusehauptkörperabschnitts 34 bei einem Frontalaufprall und eine Beschädigung des Batteriemoduls 50, das in dem Gehäusehauptkörperabschnitt 34 untergebracht ist, verhindert oder weiter unterdrückt werden.
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Es ist anzumerken, dass in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Vorderabschnitterstreckungsabschnitt 36 in der Form eines Kastens geformt ist, der in der Draufsicht gesehen rechteckig ist und dessen oberer Abschnitt offen ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Die Form kann jede Form sein, solange der Vorderabschnitterstreckungsabschnitt eine Struktur hat, die sich bei einem Frontalaufprall leichter verformt als der Gehäusehauptkörperabschnitt 34 und schwerer zu verformen ist als die Unterverstärkung 86 und die Unterelemente 84.
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Obwohl ferner die Unterverstärkung 86 und die Unterelemente 84 als Stoßabsorptionsabschnitte in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen sind, ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Die Stoßabsorptionsabschnitte können jede Konfiguration haben, solange sie an der Fahrzeugvorderseite des Vorderabschnitterstreckungsabschnitts 36 angeordnet sind und sich bei einem Frontalaufprall leichter deformieren als der Vorderabschnitterstreckungsabschnitt 36.
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Zudem ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Fahrzeugunterbaustruktur 10 auf ein Fahrzeug 12 angewandt, das ein Elektroauto ist, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Die Fahrzeugunterbaustruktur 10 kann auf ein Fahrzeug angewandt werden, wie ein Hybridfahrzeug (ein HV) oder dergleichen, vorausgesetzt, dass das Fahrzeug ein Fahrzeug ist, in welchem das Batteriepaket 16 unterhalb der Bodenplatte 120 montiert ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2012201284 A [0003, 0004]
- JP 201291636 A1 [0004]
- JP 2012091636 A [0005]
