-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Karosseriestruktur eines Elektrofahrzeugs, die es ermöglicht, den Rückzug eines Fahrschemels und eines Getriebe zu unterbinden, wenn eine übermäßige Stoßbelastung von einer Vorderseite der Karosserie ausgeübt wird.
-
Stand der Technik
-
Herkömmlich sind ein Teilebefestigungsrahmenelement mit einem Inverter, einem Gleichspannungswandler und anderen daran befestigten Teilen und ein Aufhängungselement, an dem eine Motoreinheit montiert ist, die einen Motor und einen Getriebeblock umfasst, in einem Motorraum enthalten (siehe Patentliteratur 1).
-
Entgegenhaltungsliste
-
Patentliteratur
-
Patentliteratur 1
JP 2011-020626 A -
JP H05- 305 821 A beschreibt ein elektrisches Kraftfahrzeug, bei dem die erhöhte kinetische Energie aufgrund des Einsatzes einer Batterie im Kollisionsfall nicht auf die Karosserie übertragen werden soll.
-
-
US 9 499 205 B1 offenbaren verschiedenen Ausgestaltungen von Karosseriestrukturen, die Querträger, mit einem Mitteltunnel verbundene Knotenbleche und/oder verschiedene Batterieanordnungen aufweisen.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Probleme, die durch die Erfindung gelöst werden sollen
-
Eine übermäßige Stoßbelastung auf die Karosserie von deren Vorderseite kann bewirken, dass sich ein Motor, ein Getriebeblock und andere Teile zurückziehen, und wenn der Platz in einem Motorraum beschränkt ist, eine auf einer Rückseite angeordnete Spritzwand berühren. Dies kann die Spritzwand verformen. Wenn die Verformung fortschreitet, kann sie auch eine Batterie betreffen, die in einem unteren Teil der Karosserie aufgehängt ist, was nicht ignoriert werden kann.
-
Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um das obige Problem zu lösen, und sie zielt darauf ab, eine Karosseriestruktur eines Elektrofahrzeugs bereitzustellen, die die Unterbindung des Rückzug eines Fahrschemels und eines Getriebes ermöglicht, wenn eine übermäßige Stoßbelastung von der Vorderseite der Karosserie ausgeübt wird.
-
Mittel zur Lösung der Probleme
-
Um die obigen Probleme zu lösen, wird eine Karosseriestruktur eines Elektrofahrzeugs vorgeschlagen, umfassend:
- einen vorderen Fahrschemel, der an linken und rechten bodenseitigen Elementen befestigt ist; Querlenker, die durch den vorderen Fahrschemel gehalten werden, wobei die Querlenker rechte und linke Vorderräderaufhängen; ein Getriebe, das in eine Fahrzeuglängsrichtung auf einer Vorderseite des vorderen Fahrschemels angeordnet ist; und ein Motor, der in eine Fahrzeugbreitenrichtung auf einer Seite des Getriebes angeordnet ist, wobei ein konkav geformter Abschnitt auf einer Vorderseite des vorderen Fahrschemels ausgebildet ist, ein hinterer Endabschnitt des Getriebes im konkav geformten Abschnitt angeordnet ist, und ein Querträger an dem linken und rechten bodenseitigen Elementen auf einer Rückseite des vorderen Fahrschemels befestigt ist, wobei der Querträger eine konvexe Form aufweist, die zu einer Rückseite vorsteht, ein Batterieaufhängungselement zwischen den vorderen Endabschnitten der bodenseitigen Elemente angeordnet ist, und ein vorderer Endabschnitt eines Batteriebefestigungsteils zum Befestigen einer Batterie am Batterieaufhängungselement angebracht ist.
-
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
-
Es ist eine konkave Form auf der Vorderseite des vorderen Fahrschemels ausgebildet, und der hintere Endabschnitt des Getriebes ist in diesem konkav geformten Abschnitt angeordnet. Wenn sich folglich das Getriebe zur Fahrzeugrückseite bewegt, berührt das Getriebe den konkav geformten Abschnitt des vorderen Fahrschemels, und folglich wird die Rückwärtsbewegung des Getriebes unterbunden. Da der Querträger, der auf der Rückseite des vorderen Fahrschemels angeordnet ist und eine konvexe Form aufweist, die zur Rückseite vorsteht, an den bodenseitigen Elementen befestigt ist, kann dabei der Querträger die Belastung aufnehmen und den Rückzug des vorderen Fahrschemels und des Getriebes unterbinden.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
- 1 ist eine vordere perspektivische Ansicht einer Karosseriestruktur eines Elektrofahrzeugs, wobei sein Äußeres entfernt ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Motorraums.
- 3 ist eine Untersicht eines vorderen Teils des Fahrzeugs von einer Unterseite der Karosserie gesehen.
-
Art der Ausführung der Erfindung
-
1 stellt einen Motorraum an einem vorderen Teil eines Elektrofahrzeugs mit Vorderradantrieb dar, wobei sein Äußeres entfernt ist. Wie in 2 gezeigt, ist ein Teilebefestigungsrahmen 2 zum Befestigen einer Steuereinheit, die einen Inverter und einen Wandler umfasst, in einen Motorraum 1 eingebaut. Der Teilebefestigungsrahmen 2 besteht aus: einem Element 21, das sich in eine Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt; einem Element 22 mit im Wesentlichen einer Trapezform in der Draufsicht, das sich zu einer Rückseite des Elements 21 erstreckt; und einem Element 23, das sich in eine Fahrzeuglängsrichtung durch eine Mitte des Elements 21 in die Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt und mit einer Vorderseite 22a des Elements 22 verbunden ist.
-
Der Teilebefestigungsrahmen 2 ist an linken und rechten Abschnitten einer Karosserie 3 befestigt, wobei beide Enden des Elements 21 mit einem Paar vorderseitigen Elementen 19 verbunden sind, die in die Längsrichtung der Karosserie 3 angeordnet sind. Ein vorderer Fahrschemel 5 ist in die Fahrzeugbreitenrichtung unter dem Teilebefestigungsrahmen 2 angeordnet. Der vordere Fahrschemel 5 umfasst jeweils auf seiner linken und rechten Seite Lenkerhalteteile 5a und 5b, die in eine diagonale Vorderseite bzw. eine diagonale Rückseite verzweigt sind. Der vordere Fahrschemel 5 ist an einem Paar von bodenseitigen Elementen 4 befestigt, die jeweils mit hinteren Abschnitten der vorderseitigen Elemente 19 verbunden sind. Ein Querlenker 7 zum Aufhängen eines Vorderrads 6 ist schwenkbar an den Lenkerhalteteilen 5a, 5b des vorderen Fahrschemels 5 befestigt. Am Querlenker 7 ist eine Aufhängungsvorrichtung 8, die aus einer Feder und einem Stoßdämpfer besteht (die in der Figur nicht gezeigt werden) zwischen dem Querlenker 7 und einer Karosserieseite befestigt. Die Aufhängungsvorrichtung 8 und eine (in der Figur nicht gezeigte) Aufhängungsvorrichtung, die an einer Hinterradseite befestigt ist, stützen die Karosserie.
-
Das Paar der bodenseitigen Elemente 4 ist an linken und rechten Abschnitten der Karosserie in die Längsrichtung angeordnet. Unter einem Bodenblech 18 sind die bodenseitigen Elemente 4 so konfiguriert, dass ein Abstand zwischen den bodenseitigen Elementen 4 im Wesentlichen in der Mitte ihrer vorderen Positionen allmählich zur Vorderseite verkürzt wird. Eine vordere Endseite des bodenseitigen Elements 4, durch die das rückseitige Lenkerhalteteil 5b des vorderen Fahrschemels 5 gehalten wird, ist mit einer Verstärkungsstrebe 10 verbunden, die die vordere Endseite des bodenseitigen Elements 4 und einen Seitenschwellerteil 9 überbrückt, der jeweils auf der linken und rechten Seite des Bodenblechs in die Fahrzeuglängsrichtung angeordnet ist.
-
Der vordere Fahrschemel 5 umfasst in der Draufsicht einen zur Vorderseite konkav geformten Abschnitt 5c. Der konkav geformte Abschnitt 5c wird durch die linken und rechten Lenkerhalteteile 5a gebildet, die sich diagonal nach vorn erstrecken. Ein hinterer Endabschnitt eines Getriebes 11, das sich längs der Längsrichtung erstreckt, ist in diesem konkav geformten Abschnitt 5c angeordnet. Ein Motor 12 auf der Vorderseite des konkav geformten Abschnitts 5c ist in die Fahrzeugbreitenrichtung auf einer Seite des Getriebes 11 in die Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet, das im konkav geformten Abschnitt 5c angeordnet ist. Der vordere Fahrschemel 5 umfasst einen zur Rückseite konkav geformten Abschnitt 5d. Der konkav geformte Abschnitt 5d wird durch die linken und rechten Lenkerhalteteile 5b gebildet, die sich diagonal nach hinten erstrecken. Ein Querträger 13, der die bodenseitigen Elemente 4 verbindet, deren Abstand verkürzt ist, ist auf der Fahrzeugrückseite dieses konkav geformten Abschnitts 5d angeordnet. Der Querträger 13 weist eine konvexe Form auf, die im Wesentlichen trapezförmig zur Fahrzeugrückseite vorsteht. Ein konkav geformter Abschnitt 13b ist auf der Fahrzeugvorderseite dieses konvex geformten Abschnitts 13a ausgebildet. Der konkav geformte Abschnitt 13b des Querträgers 13 und der konkav geformte Abschnitt 5d des vorderen Fahrschemels 5 liegen einander gegenüber, um eine Rahmenstruktur S zu bilden.
-
Auf der Fahrzeugrückseite des Querträgers 13 ist ein Batterieaufhängungselement 14 zwischen den bodenseitigen Elementen 4 angeordnet. Ein vorderer Endabschnitt 15a eines Batteriebefestigungsteils 15 zum Befestigen einer Batterie ist an diesem Batterieaufhängungselement 14 angebracht. Ein hinterer Abschnitt des Batteriebefestigungsteils 15 wird über mehrere (in der Figur nicht gezeigte) Batterieaufhängungselemente gehalten, die zwischen den bodenseitigen Elementen 4 über die Fahrzeugrückseite angeordnet sind.
-
Auf 2 zurückkommend ist eine Spritzwand 17, die den Motorraum 1 und ein Fahrzeuginneres 16 trennt, auf der Rückseite des Teilebefestigungsrahmens 2 angeordnet.
-
Es wird eine Funktion der Karosseriestruktur des Elektrofahrzeugs erläutert, wenn eine übermäßige Stoßbelastung von der Vorderseite des Fahrzeugs ausgeübt wird.
-
Wenn eine übermäßige Stoßbelastung von der Vorderseite des Fahrzeugs bewirkt, dass sich das Getriebe 11, das in die Längsrichtung im Motorraum 1 der Karosserie angeordnet ist, zur Fahrzeugrückseite bewegt, kann das Getriebe 11 den konkav geformten Abschnitt 5c berühren, der in einer Ansicht nach unten auf der Vorderseite des vorderen Fahrschemels 5 angeordnet ist. Das Getriebe 11 tritt folglich mit einem Teil des konkav geformten Abschnitts 5c in Eingriff und wird daran gehindert, sich zur Rückseite zu bewegen. Dabei nimmt der Querträger 13, der zwischen den bodenseitigen Elementen 4 befestigt ist, die Belastung auf, wobei er den Rückzug des vorderen Fahrschemels 5 und des Getriebes 11 unterbindet. Der Querträger 13 ist quer zu einem (in der Figur nicht gezeigten) Mitteltunnel angeordnet und hilft folglich, eine Form des Mitteltunnels aufrechtzuerhalten. Da ferner das Batterieaufhängungselement 14 auf Rückseite des Querträgers 13 angeordnet ist, wird eine Stoßbelastung von der Vorderseite des Fahrzeugs durch die vorderen Abschnitte der bodenseitigen Elemente 4 aufgenommen, die mit dem vorderen Fahrschemel 5 gekoppelt sind, die diese Belastung weiter zur Rückseite übertragen und verteilen. Da die bodenseitigen Elemente 4 so konfiguriert sind, dass sich auf ihrer Vorderseite nahe beieinander sind, kann es dabei einen Fall geben, in dem die bodenseitigen Elemente 4 nach innen fallen und die Belastung nicht zur Rückseite übertragen. Das Batterieaufhängungselement 14 hält die bodenseitigen Elemente 4, wodurch das Abfallen der bodenseitigen Elemente 4 unterbunden wird.
-
Auch wenn eine Belastung von der Vorderseite der Karosserie auf einen Reifen des Vorderrads 6 ausgeübt wird, wird die Belastung über den Querlenker 7 auf den vorderen Fahrschemel 5, und auf einen Aufhängungspunkt am vorderen Fahrschemel 5 für die bodenseitigen Elemente 4 übertragen. Wenn die Verformung der Karosserie fortschreitet, berührt das Vorderrad 6 den Seitenschwellerteil 9, und folglich wird die Belastung in den Seitenschwellerteil 9 verteilt. Außerdem wird ein Teil der auf die bodenseitigen Elemente 4 und den vorderen Fahrschemel 5 ausgeübten Belastung über die Verstärkungsstrebe 10 in den Seitenschweller 9 verteilt.
-
Gemäß der Ausführungsform kann dann, wenn eine Stoßbelastung von der Vorderseite der Karosserie bewirkt, dass sich das Getriebe 11 zur Rückseite bewegt, das Getriebe 11 den konkav geformten Abschnitt 5c auf der Vorderseite des vorderen Fahrschemels 5 berühren. Das Getriebe 11 tritt folglich mit dem konkav geformten Abschnitt 5c des vorderen Fahrschemels 5 in Eingriff, und die Rückwärtsbewegung des Getriebes 11 wird unterbunden. Dies verhindert eine Beschädigung der Spritzwand 17, die durch die Rückwärtsbewegung des Getriebes 11 und des vorderen Fahrschemels 5 verursacht wird.
-
Da der Querträger 13, der auf der Rückseite des vorderen Fahrschemels 5 angeordnet ist und eine konvexe Form aufweist, die zur Rückseite vorsteht, an den bodenseitigen Elementen 4 befestigt ist, kann dabei der Querträger 13 die Belastung aufnehmen und den Rückzug des vorderen Fahrschemels 5 und des Getriebes unterbinden.
-
Der zum konkav geformte Abschnitt 5c ähnliche konkav geformte Abschnitt 5d ist auf der Rückseite des vorderen Fahrschemels 5 ausgebildet, und der konkav geformte Abschnitt 13b ist auf der Fahrzeugvorderseite des Querträgers 13 so ausgebildet, dass er zum konkav geformten Abschnitt 5d weist.
-
Da der Aufhängungspunkt am vorderen Fahrschemel und ein Aufhängungspunkt am Querträger 13 zueinander benachbart sind, bilden der konkav geformte Abschnitt 13b und der konkav geformte Abschnitt 5d die Rahmenstruktur S. Dies ermöglicht eine verbesserte Steifigkeit.
-
Die Verstärkungsstrebe 10 ist so angeordnet, dass sie sich zwischen dem vorderen Ende jeweils des linken und rechten bodenseitigen Elements 4 und dem Seitenschwellerteil 9 erstreckt. Dies ermöglicht es, dass ein Teil der Belastung auf die bodenseitigen Elemente 4 und den vorderen Fahrschemel 5 über die Verstärkungsstrebe 10 in den Seitenschwellerteil 9 verteilt wird.
-
Industrielle Anwendbarkeit
-
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt; zum Beispiel kann ein Mechanismus vorgesehen werden, der als Reaktion auf eine ausgeübte Belastung die Aufhängung des vorderen Fahrschemels 5 nur auf der Seite löst, wo das Getriebe 11 angeordnet ist, um durch den Querlenker 7 die Belastung auf diese Seite (die linke Fahrzeugseite in der Ausführungsform) in den Seitenschweller 9 zu übertragen und zu verteilen. Da der Querträger 13 mit den vorderen Abschnitten der bodenseitigen Elemente 4 verbunden ist, kann die Belastung von den bodenseitigen Elemente 4 zum Querträger 13 übertragen werden. Dies ermöglicht auch die Reduzierung der Belastung vom Motor 12 und dem Getriebe 11 auf die Spritzwand 17. Offensichtlich können falls notwendig innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung andere Modifikationen vorgenommen werden.
-
[Bezugszeichenliste]
-
- 1
- Motorraum
- 2
- Teilebefestigungsrahmen
- 3
- Karosserie
- 4
- Bodenseitiges Element
- 5
- Vordere Fahrschemel
- 5a, 5b
- Lenkerhalteteil
- 5c, 5d
- konkav geformter Abschnitt
- 6
- Vorderrad
- 7
- Querlenker
- 8
- Aufhängungsvorrichtung
- 9
- Seitenschwellerteil
- 10
- Strebe
- 11
- Getriebe
- 12
- Motor
- 13
- Querträger
- 13b
- konkav geformter Abschnitt
- 14
- Batterieaufhängungselement
- 15
- Batteriebefestigungsteil
- 16
- Fahrzeuginneres
- 17
- Spritzwand
- 18
- Bodenblech
- 19
- vorderseitiges Element
