DE102018113460A1 - Body structure for an electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Aufgabe: Wirksam eine Aufprallbelastung zu verteilen, die auf ein Elektrofahrzeug von der Fahrzeugvorderseite auf Elemente ausgeübt wird, die die Karosserie bilden, um die Verformung eines vorderen Abschnitts der Karosserie zu verhindern oder zu reduzieren. Mittel zum Lösen der Aufgabe: Eine Karosseriestruktur für ein Elektrofahrzeug umfasst einen vorderen Fahrschemel 21, der mit einem Paar Seitenelementen 17 verbunden ist und sich in die Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt; und einen Batteriekasten 30, der auf der Fahrzeugrückseite des vorderen Fahrschemels 21 angeordnet ist und eine Batterieeinheit 30 darin beherbergt. Die Karosseriestruktur umfasst einen Batterieaufhängungsquerträger 25, der auf der Fahrzeugrückseite des vorderen Fahrschemels 21 angeordnet ist, wobei der Batterieaufhängungsquerträger 25 einen vorderen Abschnitt des Batteriekastens 30 aufhängt und zwischen dem Paar der Seitenelemente 17 angeordnet und mit den Seitenelementen 17 verbunden ist.Task: To effectively disperse an impact load exerted on an electric vehicle from the front of the vehicle on elements forming the body to prevent or reduce the deformation of a front portion of the body. Means for Solving the Problem: A body structure for an electric vehicle includes a front subframe 21 connected to a pair of side members 17 and extending in the vehicle width direction; and a battery box 30, which is disposed on the vehicle rear side of the front subframe 21 and houses a battery unit 30 therein. The body structure includes a battery suspension cross member 25 disposed on the vehicle rear side of the front subframe 21, wherein the battery suspension cross member 25 suspends a front portion of the battery box 30 and is sandwiched between the pair of side members 17 and connected to the side members 17.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Karosseriestruktur für ein Elektrofahrzeug.The present invention relates to a body structure for an electric vehicle.
Stand der TechnikState of the art
Im Allgemeinen umfasst ein Elektrofahrzeug wie ein Elektroauto eine Batterieeinheit in einem unteren Abschnitt des Fahrzeugs. Die Batterieeinheit umfasst eine Vielzahl von modularisierten Batteriemodulen und ist unter dem Boden der Fahrzeugfahrgastzelle eingebaut. Die Batterieeinheit ist an Elementen befestigt, die die Karosserie bilden.In general, an electric vehicle such as an electric car includes a battery unit in a lower portion of the vehicle. The battery pack includes a plurality of modularized battery modules and is installed under the floor of the vehicle passenger compartment. The battery unit is attached to elements that make up the body.
Wenn ein vorderer Abschnitt, in dem die Batterieeinheit eingebaut ist, des Elektrofahrzeugs in einem Zusammenstoß verwickelt wird, wirkt eine große Aufprallkraft auf die Fahrzeugfahrgastzelle. Insbesondere wenn das Fahrzeug frontal mit einem Hindernis zusammenstößt, wirkt eine große Trägheitskraft auf die Batterieeinheit, die ein hohes Gewicht aufweist, um die Batterieeinheit zur Fahrzeugvorderseite zu bewegen. Infolgedessen wird eine Belastung, die dem Gewicht der Batterieeinheit entspricht, auf die Fahrzeugfahrgastzelle ausgeübt, die über der Batterieeinheit angeordnet ist.When a front portion, in which the battery unit is installed, of the electric vehicle is involved in a collision, a large impact force acts on the vehicle passenger compartment. In particular, when the vehicle collides head-on with an obstacle, a large inertial force acts on the battery unit, which has a high weight, to move the battery unit to the vehicle front side. As a result, a load corresponding to the weight of the battery unit is applied to the vehicle passenger compartment, which is disposed above the battery unit.
Als eine Lösung des obigen Problems ist die Struktur wohlbekannt, die zum Beispiel im Patentdokument 1 offenbart wird. In der im Patentdokument 1 offenbarten Struktur wird die Batterieeinheit durch das Paar der Rahmenelemente gehalten, die auf den in die Fahrzeugbreitenrichtung gegenüberliegenden Seiten der Batterieeinheit angeordnet sind, und die vorderen Abschnitte der Rahmenelemente sind mit dem Aufhängungsquerträger zum Halten der vorderen Querlenker verbunden.As a solution to the above problem, the structure disclosed in, for example, Patent Document 1 is well known. In the structure disclosed in Patent Document 1, the battery unit is held by the pair of frame members disposed on the vehicle width direction opposite sides of the battery unit, and the front portions of the frame members are connected to the suspension cross member for holding the front suspension arms.
VerweisdokumentenlisteReference document list
PatentdokumentPatent document
Patentdokument 1:
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Probleme, die durch die Erfindung gelöst werden sollenProblems to be solved by the invention
Wenn ein Fahrzeug einer Aufprallbelastung von der Fahrzeugvorderseite ausgesetzt ist, zum Beispiel bei einem frontalen oder versetzten Zusammenstoß, ist es wahrscheinlich, dass die Aufprallbelastung einen vorderen Abschnitt des Fahrzeugs verformt. Um eine solche Verformung zu verhindern oder zu reduzieren, ist es notwendig, die Aufprallbelastung auf mehrere Elemente zu verteilen, die den vorderen Abschnitt des Fahrzeugs bilden.When a vehicle is subjected to an impact load from the vehicle front side, for example, in a frontal or staggered crash, the impact load is likely to deform a front portion of the vehicle. In order to prevent or reduce such deformation, it is necessary to distribute the impact load among a plurality of elements constituting the front portion of the vehicle.
Wenn im obigen Beispiel das Fahrzeug einer Aufprallbelastung von der Fahrzeugvorderseite ausgesetzt ist, nimmt der Aufhängungsquerträger die Aufprallbelastung auf und verteilt sie auf die Rahmenelemente. Die Trägheitskraft, die durch die Aufprallbelastung verursacht wird, um die Batterieeinheit zur Fahrzeugvorderseite zu bewegen, wird über die Rahmenelemente durch den Aufhängungsquerträger aufgenommen. Folglich wird eine größere Belastung auf die Verbindungen zwischen dem Aufhängungsquerträger und den Rahmenelementen ausgeübt.In the above example, when the vehicle is subjected to an impact load from the vehicle front, the suspension cross member receives the impact load and distributes it to the frame members. The inertial force caused by the impact load to move the battery pack toward the vehicle front is received by the suspension members via the frame members. Consequently, a greater load is exerted on the connections between the suspension cross member and the frame members.
Insbesondere verformt sich bei einem versetzten Zusammenstoß der beim Zusammenstoß direkt betroffene Seitenabschnitt in die Fahrzeugbreitenrichtung beträchtlich. In einem solchen Fall kann sich das verformte Gebiet in den Bereich erstrecken, wo der vordere Abschnitt der Batterieeinheit aufgehängt ist. Außerdem gibt es eine Anforderung, die Batteriepackaufhängung sogar unter der Trägheitskraft aufrechtzuerhalten, die die Batterieeinheit wie oben beschrieben bewegt, d.h. eine Anforderung, eine Beschädigung, ein Abfallen und dergleichen der Batteriepackaufhängung zu verhindern oder zu reduzieren, die durch die Trägheitskraft verursacht wird.In particular, in a staggered collision, the side portion directly affected in the collision deforms considerably in the vehicle width direction. In such a case, the deformed area may extend to the area where the front portion of the battery unit is suspended. In addition, there is a requirement to maintain the battery pack suspension even under the inertial force that moves the battery pack as described above, i. to prevent or reduce a requirement, damage, drop and the like of the battery pack suspension caused by the inertial force.
Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die obigen Probleme zu lösen, und hat eine Aufgabe, eine Karosseriestruktur für ein Elektrofahrzeug bereitzustellen, die imstande ist, wirksam eine Aufprallbelastung zu verteilen, die von der Fahrzeugvorderseite auf Elemente ausgeübt wird, die die Karosserie bilden, um die Verformung des vorderen Abschnitts der Karosserie unter der Aufprallbelastung zu verhindern oder zu reduzieren.The present invention has been made to solve the above problems, and has an object to provide a body structure for an electric vehicle capable of effectively distributing an impact load applied from the vehicle front side to members constituting the body, to prevent or reduce the deformation of the front portion of the body under the impact load.
Mittel zur Lösung der ProblemeMeans of solving the problems
Um die obige Aufgabe zu lösen, weist die Karosseriestruktur für ein Elektrofahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung auf: ein Paar Seitenelemente, die voneinander beabstandet in eine Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet sind; einen vorderen Fahrschemel, der mit den Seitenelementen verbunden ist und sich in die Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt; und einen Batteriekasten, der auf einer Fahrzeugrückseite des vorderen Fahrschemels angeordnet ist und eine Batterieeinheit darin beherbergt. Die Karosseriestruktur für ein Elektrofahrzeug umfasst einen Batterieaufhängungsquerträger, der auf der Fahrzeugrückseite des vorderen Fahrschemels angeordnet ist und sich in die Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, wobei der Batterieaufhängungsquerträger einen vorderen Abschnitt des Batteriekastens aufhängt, und zwischen dem Paar der Seitenelemente in die Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet und mit den Seitenelementen verbunden ist.In order to achieve the above object, the body structure for an electric vehicle according to the present invention comprises: a pair of side members spaced apart in a vehicle width direction; a front subframe connected to the side members and extending in the vehicle width direction; and a battery box disposed on a vehicle rear side of the front subframe and housing a battery unit therein. The body structure for an electric vehicle includes a battery suspension cross member disposed on the vehicle rear side of the front subframe and extending in the vehicle width direction, the battery suspension cross member suspending a front portion of the battery box, and disposed between the pair of side members in the vehicle width direction and connected to the side members is.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung Advantageous Effects of the Invention
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dann, wenn eine Karosserie mit der Karosseriestruktur für ein Elektrofahrzeug einer Aufprallbelastung von der Fahrzeugvorderseite ausgesetzt ist, die Aufprallbelastung wirksam auf Elemente verteilt, die die Karosserie bilden, um die Verformung des vorderen Abschnitts der Karosserie unter der Aufprallbelastung zu verhindern oder zu reduzieren.According to the present invention, when a body having the body structure for an electric vehicle is subjected to an impact load from the vehicle front side, the impact load is effectively distributed to elements constituting the body to prevent the deformation of the front portion of the body under the impact load to reduce.
Figurenlistelist of figures
-
1 ist eine Untersicht der Karosseriestruktur für ein Elektrofahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung von unterhalb des Fahrzeugs gesehen.1 Fig. 12 is a bottom view of the body structure for an electric vehicle according to the present invention as viewed from below the vehicle. -
2 ist eine perspektivische Ansicht der Karosseriestruktur, von der die Querlenker und der vordere Fahrschemel entfernt sind.2 is a perspective view of the body structure, from which the wishbone and the front subframe are removed. -
3 ist eine perspektivische Ansicht des Batterieaufhängungsquerträger und dergleichen der1 von unterhalb des Fahrzeugs gesehen.3 FIG. 12 is a perspective view of the battery suspension cross member and the like of FIG1 seen from under the vehicle.
Art der Ausführung der ErfindungType of embodiment of the invention
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen (
Wie in
Die Karosseriestruktur weist einen vorderen Fahrschemel
Die Batterieeinheit
Wie in den
Der Batteriekasten
Die Batterieeinheit
Wie in
Wie in
Der vordere Fahrschemel
Der vordere Fahrschemel
Der gerade Abschnitt
Jeder geneigte Abschnitt
Als nächstes werden die Seitenelemente
Untere Abschnitte der Seitenelemente
Der nach hinten konvexe Querträger
Wie in
Der nach hinten konvexe Querträger
Wie in den
Wie in
Jeder Verbindungsabschnitt
Wie in den
Wie in den
Als nächstes wird der Aufbau der beiden Halterungen
Ein hinterer Abschnitt jeder Halterung
Der hintere Abschnitt jeder Halterung
Wie in
In dieser Ausführungsform ist die Rahmenstruktur, die durch den konvexen Abschnitt
Dabei werden bei der Aufnahme der Aufprallbelastung die Elemente verformt, so dass sie die Aufprallbelastung verteilen, und die Aufprallbelastung ändert sich abhängig von den Belastungsbedingungen, die sich während einer solchen Verformung ändern. Die Aufnahme der Aufprallbelastung von der Fahrzeugvorderseite im hochsteifen Bereich stabilisiert außerdem die Funktion der Aufnahme der Aufprallbelastung während einer solchen Verformung. Außerdem können die Seitenelemente
Bei der Aufnahme der Aufprallbelastung wird eine Trägheitskraft, um die Batterieeinheit
Da sie plattenförmig sind, befinden sich die Halterungen
Die Aufprallbelastung von der Fahrzeugvorderseite pflanzt sich über die Seitenelemente
Das die Seitenelemente
Zu dieser Zeit wirkt eine Belastung in die Front-/Heckrichtung auf den Mitteltunnel
Dies verhindert ferner, dass eine übermäßige Belastung auf die Halterungen
Den hinteren Bodenquerträger
Wie aus der obigen Beschreibung entnommen werden kann, stellt der Einsatz der Karosseriestruktur für ein Elektrofahrzeug gemäß dieser Ausführungsform die folgenden Effekte bereit. Das heißt, wenn sie einer Aufprallbelastung von der Fahrzeugvorderseite (bei einem frontalen oder versetzten Zusammenstoß) ausgesetzt wird, kann die Karosserie wirksam die Aufprallbelastung auf viele Elemente verteilen. Dies verhindert oder reduziert die Verformung des vorderen Abschnitts der Karosserie.As can be seen from the above description, the use of the Body structure for an electric vehicle according to this embodiment, the following effects. That is, when subjected to an impact load from the vehicle front (in a frontal or staggered crash), the body can effectively distribute the impact load among many elements. This prevents or reduces the deformation of the front portion of the body.
Die obige Ausführungsform ist lediglich zu Veranschaulichungszwecken beschrieben worden und schränkt die vorliegende Erfindung nicht ein, die durch die Ansprüche definiert wird. Die Gestaltung jedes Abschnitts der vorliegenden Erfindung ist nicht auf einen in der obigen Ausführungsform beschriebenen beschränkt, und es können verschiedene Modifikationen innerhalb des technischen Rahmens vorgenommen werden, der durch die Ansprüche der vorliegenden Erfindung definiert wird.The above embodiment has been described for illustrative purposes only and does not limit the present invention which is defined by the claims. The configuration of each portion of the present invention is not limited to one described in the above embodiment, and various modifications can be made within the technical scope defined by the claims of the present invention.
Obwohl zum Beispiel der vordere Abschnitt des Batteriekastens
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Bodenblechfloor panel
- 1111
- Mitteltunnelcenter tunnel
- 1313
- Seitenschwellerside skirts
- 1515
- Strebestrut
- 1717
- Seitenelementpage element
- 1919
- nach hinten konvexer Querträgerto the rear convex cross member
- 2020
- Querlenkerwishbone
- 20a20a
- Vorderradfront
- 2121
- vorderer Fahrschemelfront subframe
- 2222
- konvexer Abschnittconvex section
- 22a22a
- gerader Abschnittstraight section
- 22b22b
- gekrümmter Abschnittcurved section
- 22c22c
- geneigter Abschnittinclined section
- 22d22d
- Verbindungsabschnittconnecting portion
- 2323
- Vorsprunghead Start
- 2525
- BatterieaufhängungsquerträgerBattery suspension crossmember
- 25a25a
- untere Biegunglower bend
- 25b25b
- obere Biegungupper bend
- 2626
- hinterer Bodenquerträger (hinteren Querträger)rear floor cross member (rear cross member)
- 2727
- Halterungbracket
- 2828
- Bolzenbolt
- 3030
- Batteriekastenbattery box
- 30a30a
- VorderwandabschnittFront wall section
- 30b30b
- SeitenwandabschnittSidewall portion
- 30c30c
- Bodenabschnittbottom section
- 30d30d
- Front-/HeckrichtungsverstärkungselementFront / rear direction reinforcing element
- 30e30e
- BreitenrichtungsverstärkungselementWidth direction reinforcing element
- 3131
- Batterieeinheitbattery unit
- 3535
- Röhrenelementtubular member
- 3636
- Elektromotorelectric motor
- 3737
- Getriebetransmission
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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