DE102018119087A1

DE102018119087A1 - Fahrzeugunterteilaufbau

Info

Publication number: DE102018119087A1
Application number: DE102018119087.5A
Authority: DE
Inventors: Osamu SAWAI
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-08-09
Filing date: 2018-08-06
Publication date: 2019-02-14
Also published as: US10836441B2; CN109383277B; JP6809411B2; US20190047633A1; CN109383277A; JP2019031238A

Abstract

Mehrere Behälterkörper, die durch Schwellerelemente gelagert werden, sind unter einem Bodenpaneel angeordnet. Die Behälterkörper sind in einem Gehäuse aufgenommen. Untere Kuppelstücke sind über den Behälterkörpern angeordnet. Die unteren Kupplungsstücke liegen an einem Abdeckelement des Gehäuses an. Obere Kuppelstücke sind zwischen dem Abdeckelement und dem Bodenpaneel angeordnet.

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugunterteil- bzw. Fahrzeugunterbodenaufbau.
Stand der Technik
Die JP 2003-267067 A offenbart eine Kraftstofftankbefestigungsanordnung, bei welcher ein Kraftstofftank durch das Verbinden mehrerer zylindrischer Tankkörper gebildet ist, und der Kraftstofftank an einer Einbaustelle im Fahrzeug befestigt ist. Wenn ein als Kraftstofftank verwendeter Hochdruckbehälter an einem Fahrzeug installiert wird, ist etwas Einfallsreichtum hinsichtlich einer effektiven Einbindung des Hochdruckbehälters im Hinblick auf die Position des Hochdruckbehälters und die Beziehung zu anderen Komponenten nötig.
KURZFASSUNG
Beispielsweise wird der Beziehung zu einem Bodenpaneel keine Beachtung beigemessen, wenn ein Hochdrucktank in einem Fahrzeugunterteil bzw. Fahrzeugunterboden angeordnet wird. Es ist denkbar, dass das Bodenpaneel außer Form gebracht bzw. verformt werden kann, wenn eine große Kraft von oben auf das Bodenpaneel wirkt. Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Fahrzeugunterteil- bzw. Fahrzeugunterbodenaufbau zu schaffen, bei welchem die Kraftaufnahmeleistung des Bodenpaneels verbessert werden kann.
Ein Fahrzeugunterteil- bzw. Fahrzeugunterbodenaufbau gemäß einem ersten Aspekt umfasst ein Bodenpaneel, einen Hochdruckbehälter sowie ein Kraftübertragungselement. Das Bodenpaneel ist an einem unteren Abschnitt einer Fahrgastzelle ausgebildet. Der Hochdruckbehälter ist rund und zylindrisch ausgebildet, und ist unter dem Bodenpaneel angeordnet und durch ein Fahrzeugrahmenelement gelagert. Das Kraftübertragungselement ist zwischen dem Bodenpaneel und dem Hochdruckbehälter angeordnet, und überträgt eine Kraft vom Bodenpaneel auf den Hochdruckbehälter.
Der Fahrzeugunterteilaufbau gemäß dem ersten Aspekt umfasst den runden, zylindrisch ausgebildeten Hochdruckbehälter, der unter dem Bodenpaneel angeordnet ist. Der Hochdruckbehälter wird durch das Fahrzeugrahmenelement gelagert. Das Kraftübertragungselement ist zwischen dem Bodenpaneel und dem Hochdruckbehälter angeordnet. Das Kraftübertragungselement überträgt eine Kraft vom Bodenpaneel auf den Hochdruckbehälter. Somit wird, wenn eine Kraft von oben auf das Bodenpaneel wirkt, die Kraft durch das Kraftübertragungselement auf den Hochdruckbehälter übertragen. Da der Hochdruckbehälter vom Fahrzeugrahmenelement gelagert ist, wird die vom Hochdruckbehälter aufgenommene Kraft auf das Fahrzeugrahmenelement übertragen. Hierdurch kann die Kraftaufnahmeleistung im Vergleich zu Fällen verbessert werden, bei denen die Kraft lediglich durch das Bodenpaneel aufgenommen wird.
Bei einem Fahrzeugunterteilaufbau gemäß einem zweiten Aspekt besteht das Kraftübertragungselement aus einem elastischen Körper, der elastische Eigenschaften hat.
Bei dem Fahrzeugunterteilaufbau gemäß dem zweiten Aspekt kann, da das Kraftübertragungselement aus einem elastischen Körper besteht, die Kraft vom Bodenpaneel auf den Hochdruckbehälter übertragen werden, während die Kraft durch den elastischen Körper absorbiert wird.
Ein Fahrzeugunterteilaufbau gemäß einem dritten Aspekt umfasst ferner ein Tragpaneel, das derart angeordnet ist, dass es eine Unterseite des Hochdruckbehälters abdeckt, und das den Hochdruckbehälter lagert. Zudem besteht das Fahrzeugrahmenelement aus einem Paar von Schwellerelementen, die an jeder Außenseite in Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet sind und entlang einer Fahrzeug-Front-Heck-Richtung verlaufen. Das Tragpaneel ist mit den Schwellerelementen an beiden Randabschnitten des Tragpaneels in Fahrzeugbreitenrichtung verbunden und zwischen den beiden Schwellerelementen angeordnet.
Bei dem Fahrzeugunterteilaufbau gemäß dem dritten Aspekt wird eine Unterseite des Hochdruckbehälters durch das Tragpaneel abgedeckt. Hierdurch kann der Hochdruckbehälter vor einem Aufprall von unter dem Fahrzeug oder vor Schlägen von Fremdkörpern geschützt werden.
Ein Fahrzeugunterteil- bzw. Fahrzeugunterbodenaufbau gemäß einem vierten Aspekt umfasst ferner ein kastenförmiges Gehäuse mit einer Bodenwand, die von zumindest einem Teil des Tragpaneels gebildet wird, einer Umfangswand, die von der Bodenwand derart nach oben ragt, dass sie die Bodenwand umgibt, und ein Abdeckelement, das an der der Bodenwand gegenüberliegenden Seite der Umfangswand angeordnet ist. Der Hochdruckbehälter ist in dem Gehäuse aufgenommen. Das Kraftübertragungselement umfasst ein oberes Kuppelstück, das eine Oberseite des Abdeckelements und das Bodenpaneel miteinander verbindet, sowie ein unteres Kuppelstück, das eine Unterseite des Abdeckelements und den Hochdruckbehälter miteinander verbindet.
Bei dem Fahrzeugunterteilaufbau gemäß dem vierten Aspekt ist der Hochdruckbehälter in dem kastenförmigen Gehäuse aufgenommen. Hierdurch kann verhindert werden, dass Fremdkörper und dergleichen in das Gehäuse gelangen, wodurch der Hochdruckbehälter geschützt werden kann.
Bei einem Fahrzeugunterteilaufbau gemäß einem fünften Aspekt ist eine Mehrzahl von Hochdruckbehältern derart entlang des Bodenpaneels angeordnet, dass eine Zylinderaxialrichtung eines jeden Hochdruckbehälters in die gleiche Richtung verläuft.
Bei dem Fahrzeugunterteilaufbau gemäß dem fünften Aspekt sind mehrere Hochdruckbehälter derart angeordnet, dass sie in die gleiche Richtung verlaufen, wodurch eine dichtere Anordnung möglich ist, so dass eine größere Anzahl von Hochdruckbehältern unter dem Bodenpaneel angeordnet werden kann.
Bei einem Fahrzeugunterteilaufbau gemäß einem sechsten Aspekt ist der Hochdruckbehälter derart angeordnet, dass dessen Längsrichtung in Fahrzeug-Front-Heck-Richtung verläuft.
Bei dem Fahrzeugunterteilaufbau gemäß dem sechsten Aspekt verläuft die Längsrichtung des Hochdruckbehälters in Fahrzeug-Front-Heck-Richtung. Hierdurch kann die Länge eines einzelnen Hochdruckbehälters im Vergleich zu Fällen vergrößert werden, bei denen die Hochdruckbehälter derart angeordnet sind, dass ihre Längsrichtung in Fahrzeugbreitenrichtung verläuft. Somit kann eine höhere Kapazität mit weniger Hochdruckbehältern erzielt werden, wenn Hochdruckbehälter mit dem gleichen Durchmesser angeordnet werden.
Wie vorstehend beschrieben ist, kann mit dem Fahrzeugunterteilaufbau gemäß dem ersten Aspekt die Kraftaufnahmeleistung des Bodenpaneels unter Verwendung des Hochdruckbehälters verbessert werden.
Der Fahrzeugunterteilaufbau gemäß dem zweiten Aspekt kann die Kraft vom Bodenpaneel unter Verwendung des elastischen Körpers absorbieren.
Der Fahrzeugunterteilaufbau gemäß dem dritten und vierten Aspekt kann den Hochdruckbehälter schützen.
Der Fahrzeugunterteilaufbau gemäß dem fünften und sechsten Aspekt kann die Raumausnutzungseffizienz unter dem Bodenpaneel verbessern.
Figurenliste
Beispielhafte ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beigefügte Zeichnung beschrieben; hierbei zeigt:

1 eine schematische Seitenansicht eines Brennstoffzellenfahrzeugs, bei dem ein Fahrzeugunterteil- bzw. Fahrzeugunterbodenaufbau gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform Anwendung findet;
2 eine perspektivische Explosionsansicht einer Hochdruckbehältereinheit gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform;
3 eine Teilschnittansicht, die einen Fahrzeugunterteilaufbau gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform in einem Zustand im Schnitt entlang der Fahrzeugbreitenrichtung zeigt;
4 eine Teilschnittansicht, die einen Fahrzeugunterteilaufbau gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform in einem Zustand im Schnitt entlang der Fahrzeug-Front-Heck-Richtung zeigt;
5 eine perspektivische Explosionsansicht einer Hochdruckbehältereinheit gemäß einer Abwandlung der ersten beispielhaften Ausführungsform;
6 eine perspektivische Explosionsansicht einer Hochdruckbehältereinheit gemäß einer zweiten ersten beispielhaften Ausführungsform; und
7 eine Teilschnittansicht, die einen Fahrzeugunterteilaufbau gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform in einem Zustand im Schnitt entlang der Fahrzeugbreitenrichtung zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Erste beispielhafte Ausführungsform
Nachfolgend wird Bezug nehmend auf die Zeichnungen ein Brennstoffzellenfahrzeug 11 beschrieben, das mit einem Fahrzeugunterteil- bzw. Fahrzeugunterbodenaufbau gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform ausgestattet ist. Es sei angemerkt, dass in den Zeichnungen der Pfeil FR, der Pfeil UP und der Pfeil RH jeweils die Richtung nach vorne, die Richtung nach oben und die rechte Fahrzeugseite des Brennstoffzellenfahrzeugs 11 zeigen. In der nachfolgenden Erläuterung bedeutet, sofern nicht anders angegeben, der einfache Bezug auf vorne und hinten, oben und unten, sowie links und rechts das vorne und hinten in Fahrzeug-Front-Heck-Richtung, das oben und unten in Fahrzeugvertikalrichtung sowie das links und rechts in Fahrzeugbreitenrichtung bei Betrachtung in Fahrtrichtung.
Wie in 1 gezeigt ist, ist das Brennstoffzellenfahrzeug 11 der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform (nachfolgend auch einfach nur als „Fahrzeug 11“ bezeichnet) derart ausgestaltet, dass es einen Antriebsmotor 12, einen Brennstoffzellenstapel (FC-Stapel) 14 sowie eine Hochdruckbehältereinheit 10 umfasst.
In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist, als ein Beispiel, der Antriebsmotor 12 im Fahrzeugheckabschnitt installiert. Wenn der Antriebsmotor 12 angetrieben wird, wird die vom Antriebsmotor 12 ausgegebene Leistung durch einen Übertragungsmechanismus, der in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, an die Hinterräder 13 übertragen.
Der FC-Stapel 14 ist im Fahrzeugfrontabschnitt angeordnet. Der FC-Stapel 14 ist ein Stapelaufbau, der durch Stapeln mehrerer einzelner Zellen gebildet wird, die jeweils eine Konfigurationseinheit darstellen. Der FC-Stapel 14 dient als Hochspannungsstromquelle. Jede einzelne Zelle, die den FC-Stapel 14 bildet, erzeugt Elektrizität anhand einer elektrochemischen Reaktion zwischen Wasserstoffgas, das von der Hochdruckbehältereinheit 10 zugeführt wird, die später beschrieben wird, sowie verdichteter Luft, die von einem Luftkompressor, der in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, zugeführt wird. Das Fahrzeug 11 hat ferner eine Speicherbatterie, die in den Zeichnungen nicht gezeigt ist. Die Speicherbatterie ist eine wieder aufladbare Batterie, wobei eine Nickelwasserstoff-Sekundärbatterie, eine Lithiumwasserstoff-Sekundärbatterie oder dergleichen zur Anwendung kommen kann. Elektrische Leistung wird dem Antriebsmotor 12 von der Speicherbatterie zugeführt, um den Antriebsmotor 12 anzutreiben, und regenerative Leistung wird vom Antriebsmotor 12 während der Verzögerung und Regeneration wiedergewonnen.
Ein Bodenpaneel 16, das einen Boden einer Fahrgastzelle 19 bildet, ist in einem unteren Abschnitt der Fahrgastzelle 19 des Fahrzeugs 11 angeordnet. Ein Paar Schwellerelemente 17, die als Fahrzeugrahmenelemente dienen, ist entlang der Fahrzeug-Front-Heck-Richtung verlaufend an beiden Außenseiten des Bodenpaneels 16 in Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet. Wie in 3 gezeigt ist, hat jedes Schwellerelement 17 einen geschlossenen Querschnittaufbau, der durch Verbinden eines Außenabschnitts 17A, der an der in Fahrzeugbreitenrichtung äußeren Seite liegt, und eines Innenabschnitts 17B, der an der in Fahrzeugbreitenrichtung inneren Seite liegt, gebildet wird. Ränder 16A des Bodenpaneels 16 an der Fahrzeugaußenseite sind mit den Innenabschnitten 17B der jeweiligen Schwellerelemente 17 durch Schweißen verbunden. Vordersitze 15A sowie Rücksitze 15B sind über dem Bodenpaneel 16 angeordnet.
Die Hochdruckbehältereinheit 10 ist an der Fahrzeugunterseite des Bodenpaneels 16 angeordnet. Wie in 2 gezeigt ist, ist die Hochdruckbehältereinheit 10 derart ausgestaltet, dass sie mehrere Behälterkörper 18, ein erstes Rohr 20, ein zweites Rohr 21, ein Gehäuse 22 sowie ein nach außen führendes Rohr 32 umfasst.
Jeder Behälterkörper 18 ist als länglicher, im Wesentlichen runder zylindrischer Körper gebildet, dessen axiale Richtung entlang seiner Längsrichtung verläuft. Die mehreren Behälterkörper 18 sind nebeneinander in radiale Richtung der Behälterkörper 18 angeordnet. In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform sind, als ein Beispiel, elf Behälterkörper 18 in einem einheitlichen Abstand entlang der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet, sodass deren axiale Richtung in Fahrzeug-Front-Heck-Richtung verläuft.
Die Positionen von Fahrzeugfrontendabschnitten der elf Behälterkörper 18 sind ausgerichtet. Die sieben Behälterkörper 18, die am nächsten zur Mitte des Fahrzeugs sind, sind alle derart ausgestaltet, dass sie die gleiche axiale Länge haben. Die Fahrzeugfrontendabschnitte der Behälterkörper 18 sind weiter nach vorne als die Vordersitze 15A angeordnet. Die beiden Behälterkörper 18 auf der linken Seite des Fahrzeugs sowie die beiden Behälterkörper 18 auf der rechten Seite des Fahrzeugs haben eine in Fahrzeug-Front-Heck-Richtung (axiale Richtung) kürzere Länge als die übrigen Behälterkörper 18. Somit sind die hinteren Endabschnitte dieser vier Behälterkörper 18 weiter zur Fahrzeugvorderseite als die hinteren Endabschnitte der anderen Behälterkörper 18 angeordnet. Die Fahrzeugheckendabschnitte der Behälterkörper 18 sind weiter zum Heck als das vordere Ende des Rücksitzes 15B angeordnet.
Von den Behälterkörpern 18 sind diejenigen, die an den beiden in Fahrzeugbreitenrichtung liegenden Rändern angeordnet sind, weiter zur Fahrzeugaußenseite angeordnet als die Mitten der jeweiligen Vordersitze 15A in Fahrzeugbreitenrichtung. Die mehreren (elf) Behälterkörper 18 sind derart angeordnet, dass sie horizontal unter dem Bodenpaneel 16 gepackt sind.
Wie in 2 gezeigt ist, besteht jeder der Behälterkörper 18 aus einem Gehäusekörper 24, Kappen 30, einer ersten Verstärkungsschicht 26 und einer zweiten Verstärkungsschicht 28. Der Gehäusekörper 24 ist in einer runden zylindrischen Form ausgestaltet und an beiden Endabschnitten in axialer Richtung offen. In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist der Gehäusekörper 24 beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung gebildet.
Die Kappen 30 sind an beiden Endabschnitten in axialer Richtung des Gehäusekörpers 24 angeordnet. Jede Kappe 30 hat eine axiale Richtung, die in Fahrzeug-Front-Heck-Richtung verläuft, und ist im Wesentlichen als halbkugelartige Kuppel vom Gehäusekörper 24 in axiale Richtung nach außen ragend ausgebildet. Beide Enden des Gehäusekörpers 24 werden durch die Kappen 30 verschlossen. Es sei angemerkt, dass in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform die Kappen 30 am fahrzeugvorderseitigen Ende ähnlich aufgebaut sind, wie die Kappen 30 am fahrzeugrückseitigen Ende. Ein Verbindungsstück 30A ist in axiale Richtung vom vorderen Endabschnitt einer jeden Kappe 30 nach außen ragend angeordnet. Jedes Verbindungsstück 30A umfasst eine Öffnung 30B. Das erste Rohr 20 und das zweite Rohr 21, die später beschrieben werden, sind mit den jeweiligen Öffnungen 30B verbunden.
Die erste Verstärkungsschicht 26 ist an einer Außenumfangsfläche des Gehäusekörpers 24 vorgesehen. Die erste Verstärkungsschicht 26 besteht aus einem karbonfaserverstärkten Kunststoff (CFRP). Insbesondere wird die erste Verstärkungsschicht 26 unter Verwendung einer Bahn aus CFRP ausgebildet, die mit einem wärmehärtenden Harz, beispielsweise Epoxidharz, getränkt würde. Das CFRP wird um die Außenumfangsfläche des Gehäusekörpers 24 gewunden und dann erhitzt, um die erste Verstärkungsschicht 26 auszubilden. Obgleich in den Zeichnungen nicht gezeigt, entspricht die Faserrichtung der ersten Verstärkungsschicht 26 der Umfangsrichtung des Gehäusekörpers 24.
Die zweite Verstärkungsschicht 28 ist an der Außenumfangsfläche der ersten Verstärkungsschicht 26 ausgebildet. Die zweite Verstärkungsschicht 28 besteht aus CFRP. Insbesondere werden CFRP-Fasern, die mit einem wärmehärtenden Harz wie Epoxidharz getränkt wurden, um die Außenumfangsfläche der ersten Verstärkungsschicht 26 und die Kappen 30 gewickelt und dann erhitzt, um die zweite Verstärkungsschicht 28 auszubilden. Obgleich in den Zeichnungen nicht gezeigt, entspricht die Faserrichtung der zweiten Verstärkungsschicht 28 der axialen Richtung des Gehäusekörpers 24, oder einer Richtung in einem vorgegebenen Winkel relativ zur axialen Richtung des Gehäusekörpers 24.
Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, sind untere Kuppelstücke 70 über den Gehäusekörpern 24 angeordnet. Mehrere untere Kuppelstücke 70 sind entlang der axialen Richtung eines jeden Behälterkörpers 18 angeordnet. In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist ein unteres Kuppelstück 70 in der Nähe einer jeden von der vorderen und hinteren Kappe 30 angeordnet, und vier untere Kuppelstücke 70 sind zwischen diesen angeordnet, sodass sechs untere Kuppelstücke 70 pro Behälterkörper 18 vorgesehen sind. Jedes untere Kuppelstück 70 hat eine bogenförmige untere Fläche auf der Seite des Behälterkörpers 18, die dem Außenumfang des Gehäusekörpers 24 folgt und den Außenumfang des Gehäusekörpers 24 berührt. Eine obere Fläche eines jeden unteren Kuppelstücks 70 hat ein flaches Profil und berührt eine untere Fläche 42D eines Abdeckelements 42, das später beschrieben wird. Jedes untere Kuppelstück 70 ist entweder mit einem Gehäusekörper 24 oder dem Abdeckelement 42 verbunden, und berührt das andere vom Gehäusekörper 24 oder dem Abdeckelement 42 lediglich. In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform sind die unteren Kuppelstücke 70 mit den Gehäusekörpern 24 verbunden. Die unteren Kuppelstücke 70 können aus einem elastischen Material, beispielsweise einem Harz wie Gummi oder einem Elastomer bestehen.
Die Behälterkörper 18, die wie vorstehend beschrieben ausgestaltet sind, sind in Fahrzeugbreitenrichtung durch das erste Rohr 20 und das zweite Rohr 21 miteinander verbunden. Das erste Rohr 20 ist ein längliches Rohr, das derart angeordnet ist, dass es in Fahrzeugbreitenrichtung (der Anordnungsrichtung der Behälterkörper 18) an der Fahrzeugvorderseite der Behälterkörper 18 verläuft. Das erste Rohr 20 ist mit Befestigungsabschnitten 20A versehen, welche an den Verbindungsstücken 30A der Kappen 30 befestigt werden. Mehrere Befestigungsabschnitte 20A sind entsprechend den Positionen der Behälterkörper 18 vorgesehen. In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform sind elf Befestigungsabschnitte 20A vorgesehen. Ein Außengewindeabschnitt, der in Richtung der Behälterkörper 18 vorsteht, ist an jedem Befestigungsabschnitt 20A ausgebildet. Die Öffnungen 30B (Verbindungsstücke 30A) der Kappen 30 werden auf die Außengewindeabschnitte geschraubt, wodurch die Behälterkörper 18 am ersten Rohr 20 befestigt werden. Im ersten Rohr 20 ist ein Strömungspfad ausgebildet, und das Innere der mehreren Behälterkörper 18 wird miteinander durch diesen Strömungspfad in Verbindung gebracht. Zudem sind mehrere vordere Befestigungslaschen 36 am ersten Rohr 20 ausgebildet. Die vorderen Befestigungslaschen 36 werden später im Detail beschrieben.
Das nach außen führende Rohr 32 ist an dem in Fahrzeugbreitenrichtung mittleren Abschnitt des ersten Rohrs 20 (einem mittleren Abschnitt in Anordnungsrichtung der Behälterkörper 18) angeordnet. Das nach außen führende Rohr 32 ist ein Rohrkorpus, der vom ersten Rohr 20 in Richtung zur Fahrzeugvorderseite ragt, und ist am Befestigungsabschnitt 20A an der in Fahrzeugbreitenrichtung liegenden Mitte des ersten Rohrs 20 bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ausgebildet. Das nach außen führende Rohr 32 führt durch eine Öffnung 46A nach außen, die in einer Umfangswand 46 des Gehäuses 22 ausgebildet ist, wie später beschrieben wird. Das nach außen führende Rohr 32 hat ein Ventil 34, das den Strömungspfad durch das erste Rohr 20 öffnen und schließen kann.
Das zweite Rohr ist an auf der Fahrzeugrückseite der Behälterkörper 18 angeordnet, und die hinteren Endabschnitte der Behälterkörper 18 sind in Fahrzeugbreitenrichtung durch das zweite Rohr 21 miteinander verbunden. Das zweite Rohr 21 umfasst ähnlich wie das erste Rohr 20 mehrere (elf in der vorliegenden Ausführungsform) Befestigungsabschnitte 21A. Die Befestigungsabschnitte 21A haben Einsetzöffnungen, in welche die Verbindungsstücke 30A der Kappen 30 eingesetzt werden. Wie in 4 gezeigt ist, werden in einem Zustand, bei dem die Verbindungsstücke 30A in die Befestigungsabschnitte 21A eingesetzt sind, Schrauben 23 in die Öffnungen 30B (siehe 2) der Verbindungsstücke 30A von der in axialer Richtung äußeren Seite eingeschraubt, wodurch das zweite Rohr 21 an den Behälterkörper 18 befestigt wird. Ein Strömungspfad ist im zweiten Rohr 21 ausgebildet, und das Innere der mehreren Behälterkörper 18 wird durch den Strömungspfad miteinander in Verbindung gebracht. Wie ferner in 2 gezeigt ist, hat das zweite Rohr 21 mehrere hintere Befestigungslaschen 38. Die hinteren Befestigungslaschen 38 werden später im Detail beschrieben.
Es sei angemerkt, dass die Behälterkörper 18 und das erste Rohr 20 im Gehäuse 22 aufgenommen sind. Das Gehäuse 22 ist im Wesentlichen als rechteckiger Kasten in Draufsicht ausgebildet, und derart ausgestaltet, dass es einen Gehäusekörper 40 sowie das Abdeckelement 42 umfasst.
Der Gehäusekörper 40 ist ein nach oben offener Kasten und derart ausgestaltet, dass er eine Bodenwand 44 und die Umfangswände 46 umfasst. Die Bodenwand 44 besteht aus einer Aluminiumlegierung oder dergleichen und hat in Draufsicht eine im Wesentlichen rechteckige Gestalt mir abgerundeten Ecken. Befestigungsöffnungen 44 sind voneinander beabstandet um den Außenumfang der Bodenwand 44 ausgebildet, und Befestigungselemente wie beispielsweise Schrauben B1 und Muttern B2 werden verwendet, um die Bodenwand 44 an den Schwellerelementen 17 zu befestigen. Das Gehäuse 22 wird durch die Schwellerelemente 17 durch diese Art der Befestigung gelagert.
Die Umfangswände 46 ragen von der Bodenwand 44 nach oben, und sind jeweils durch eine stranggepresste bzw. extrudierte Aluminiumlegierungskomponente gebildet. Die Umfangswände 46 bilden einen rechteckigen Rahmen in Draufsicht. Das Außenprofil, das durch die Umfangswände 46 gebildet wird, ist groß genug ausgebildet, um die mehreren Behälterkörper 18 zu umgeben. In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist das Außenprofil der Umfangswände 46 groß genug ausgebildet, um elf Behälterkörper 18 aufzunehmen.
Die Umfangswände 46 sind derart ausgestaltet, dass sie eine Vorderwand 48 umfassen, die in Fahrzeugbreitenrichtung an der Fahrzeugvorderseite verläuft, eine Rückwand 50, die in Fahrzeugbreitenrichtung an der Fahrzeugrückseite verläuft, sowie eine rechte Wand 52 und eine linke Wand 53, welche die beiden Endabschnitte der Vorderwand 48 und die beiden Endabschnitte der Rückwand 50 entlang der Fahrzeug-Front-Heck-Richtung verbinden. Die Vorderwand 48, die Rückwand 50, die rechte Wand 52 und die linke Wand 53 sind jeweils mit einem geschlossenen Querschnittaufbau ausgebildet. Nachfolgend wird dies im Detail beschrieben.
Wie in 4 gezeigt ist, ist das Querschnittprofil der Vorderwand 48 als geschlossenes Querschnittprofil bei Betrachtung in Fahrzeugbreitenrichtung ausgebildet. Insbesondere besteht die Vorderwand 48 aus einem Paar vorderer und hinterer vertikalen Vorderwänden 48A, die von der Bodenwand 48 nach oben ragen und voneinander in Fahrzeug-Front-Heck-Richtung beabstandet sind, einer oberen Vorderwand 48B, welche die oberen Enden der vertikalen Vorderwände 48A miteinander von vorne nach hinten verbindet, und einer vorderen Zwischenwand 48C, welche die mittleren Abschnitte in Vertikalrichtung der vertikalen Vorderwände 48A von vorne nach hinten verbindet.
Wie in 2 gezeigt ist, ist die Öffnung 46A, welche die Vorderwand 48 in Fahrzeug-Front-Heck-Richtung durchdringt, ist an dem in Fahrzeugbreitenrichtung mittleren Abschnitt der Vorderwand 48 ausgebildet. Das nach außen führende Rohr 42, das am ersten Rohr 20 ausgebildet ist, führt durch die Öffnung 46A aus dem Gehäuse 24 nach außen. Das nach außen führende Rohr 32 hat das Ventil 34, das den Strömungspfad des ersten Rohres 20 öffnen und schließen kann. Hierdurch kann die Menge an Fluid, die im Strömungspfad strömt, geregelt werden. Ein Ende eines Rohres, das in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, ist mit dem Ventil 34 verbunden, und das andere Ende dieses Rohres ist mit dem Brennstoffzellenstapel oder dergleichen verbunden.
Wie in 4 gezeigt ist, ist das Querschnittprofil der Rückwand 50, ähnlich zur Vorderwand 48, als geschlossenes Querschnittprofil bei Betrachtung in Fahrzeugbreitenrichtung ausgebildet. Denn die Rückwand 50 ist derart ausgestaltet, dass sie ein Paar vorderer und hinterer vertikaler Rückwände 50A umfasst, die von der Bodenwand 44 nach oben ragen und voneinander in Fahrzeug-Front-Heck-Richtung beabstandet sind, eine obere Rückwand 50B, welche die oberen Enden der vertikaler Rückwände 50A von vorne nach hinten verbinden, sowie eine hintere Zwischenwand 50C, welche die mittleren Abschnitte in Vertikalrichtung der vertikaler Rückwände 50A von vorne nach hinten verbindet.
Wie in 3 gezeigt ist, sind die Querschnittprofile der rechten Wand 52 und der linken Wand 53 ähnlich zur Vorderwand 48 und Rückwand 50 als geschlossene Querschnittprofile bei Betrachtung entlang der Fahrzeug-Front-Heck-Richtung gebildet. Die rechte Wand 52 ist derart ausgestaltet, dass sie linke und rechte Paare rechter vertikaler Wände 52 umfasst, die von der Bodenwand 44 nach oben ragen und voneinander in Fahrzeugbreitenrichtung beabstandet sind, eine rechte obere Wand 52B, welche obere Enden der rechten vertikalen Wände 52A in Fahrzeugbreitenrichtung verbindet, sowie eine rechte mittlere Wand 52C, welche mittlere Abschnitte in Vertikalrichtung der rechten vertikalen Wände 52A in Fahrzeugbreitenrichtung verbindet. Die linke Wand 53 ist derart ausgestaltet, dass sie linke und rechte Paare linker vertikaler Wände 53 umfasst, die von der Bodenwand 44 nach oben ragen und voneinander in Fahrzeugbreitenrichtung beabstandet sind, eine linke obere Wand 53B, welche obere Enden der linken vertikalen Wände 53A in Fahrzeugbreitenrichtung verbindet, sowie eine linke mittlere Wand 53C, welche mittlere Abschnitte in vertikaler Richtung der linken vertikalen Wände 53A in Fahrzeugbreitenrichtung verbindet. Die Umfangswände 46 bilden somit ein Rahmenelement mit einer geschlossenen Querschnittstruktur.
Wie in 2 gezeigt ist, sind Kerben bzw. Vertiefungen 51, die in Draufsicht zur Fahrzeugvorderseite vertieft sind, an beiden Seiten in Fahrzeugbreitenrichtung an hinteren Endabschnitten der Umfangswände 46 ausgebildet (2 zeigt nur eine der Vertiefungen 51 auf der linken Seite des Fahrzeugs). Die Länge des Innenbereichs des Gehäuses 22 in Fahrzeug-Front-Heck-Richtung ist somit an den in Fahrzeugbreitenrichtung liegenden Enden kürzer als in der Mitte in Fahrzeugbreitenrichtung. Wie vorstehend beschrieben ist, sind die Behälterkörper 18, die an jeder Seite in Fahrzeugbreitenrichtung aufgenommen sind, daher Behälter, die eine kürzere Länge in Fahrzeug-Front-Heck-Richtung (axiale Richtung) haben als die anderen Behälterkörper 18.
Wie in 2 gezeigt ist, ist das Abdeckelement 42 in Form einer flachen Platte aus einer Aluminiumlegierung oder dergleichen gebildet und hat ein Profil, das dem der Umfangswände 46 entspricht. Beide Enden eines hinteren Endabschnitts des Abdeckelements 42 in Fahrzeugbreitenrichtung sind somit korrespondierend zu den Umfangswänden 46A mit Kerben bzw. Vertiefungen 42A ausgebildet, die in Draufsicht zur Fahrzeugvorderseite vertieft sind. Darüber hinaus ist, wie in den 3 und 4 gezeigt ist, eine Stufe 42B entlang des Außenumfangsrandabschnitts des Abdeckelements 42 verlaufend ausgebildet. Ein Abschnitt des Abdeckelements 42, der weiter an der Außenumfangsseite liegt als die Stufe 42B, überlappt die Oberseiten der Umfangswände 46 und wird daran unter Verwendung von Befestigungsmitteln wie Schrauben B3 befestigt. Auf diese Weise wird die obere Öffnung des Gehäusekörpers 40 durch das Abdeckelement 42 verschlossen. In diesem verschlossenen Zustand liegt die untere Seite 42D des Abdeckelements 42 an den unteren Kuppelstücken 70 an. Spalten sind zwischen dem Abdeckelement 42 und den Behälterkörpern 18 an den übrigen Stellen als denjenigen Stellen gebildet, an welchen die unteren Kuppelstücke 70 angeordnet sind.
Obere Kuppelstücke 72 sind zwischen dem Abdeckelement 42 und dem Bodenpaneel 16 angeordnet. Die oberen Kuppelstücke 72 sind an Stellen angeordnet, welche den unteren Kuppelstücke 70 entsprechen, also an Stellen, die in Draufsicht über den unteren Kuppelstücken 70 liegen. Jedes obere Kuppelstück 72 ist entweder mit dem Bodenpaneel 16 oder dem Abdeckelement 42 verbunden und berührt das andere von dem Bodenpaneel 16 oder dem Abdeckelement 42 lediglich. In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform sind die oberen Kuppelstücke 72 mit dem Abdeckelement 42 verbunden. Die oberen Kuppelstücke 72 können aus einem elastischen Material, beispielsweise einem Harz wie Gummi oder einem Elastomer bestehen.
Ein Kraftübertragungselement der vorliegenden Erfindung wird aus den oberen Kuppelstücken 72 und den unteren Kuppelstücken 70 gebildet. Kraft vom Bodenpaneel 16 wird auf die Behälterkörper 18 durch die oberen Kuppelstücke 72 und die unteren Kuppelstücke 70 übertragen.
Wie in den 2 und 4 gezeigt ist, sind erste Befestigungsklammern bzw. Befestigungswinkel 60 an der Fahrzeugvorderseite der Bodenwand 44 ausgebildet. Mehrere erste Befestigungsklammern 60 sind voneinander in Fahrzeugbreitenrichtung beabstandet vorgesehen, wobei drei erste Befestigungsklammern 60 bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform vorgesehen sind. Die ersten Befestigungsklammern 60 sind zwischen zueinander benachbarten Behälterkörpern 18 ausgebildet.
Wie in 4 gezeigt ist, sind die ersten Befestigungsklammern 60 Klammern bzw. Winkel, die mit der Bodenwand 44 und der Vorderwand 48 (den Umfangswänden 46) verbunden sind, um das erste Rohr 20 zu lagern. Jede erste Befestigungsklammer 60 ist derart ausgestaltet, dass sie einen Lagerabschnitt 60A, Schenkel 60B sowie einen nach vorne verlaufenden Abschnitt 60C umfasst.
Der Lagerabschnitt 60A ist eine flache plattenartige Stelle, die in Draufsicht im Wesentlichen rechteckig ausgebildet ist, und ist an einer Stelle angeordnet, die von der Bodenwand 44 in Richtung zur Fahrzeugoberseite beabstandet ist. Drei der Schenkel 60B verlaufen von einem hinteren Endabschnitt und beiden Endabschnitten des Lagerabschnitts 60A in Fahrzeugbreitenrichtung zur Bodenwand 44 (nur ein Schenkel 60B, der zur Fahrzeugrückseite verläuft, und ein Schenkel 60B, der zur rechten Seite des Fahrzeugs verläuft, sind in 4 gezeigt). Jeder der Schenkel 60B verläuft vom Lagerabschnitt 60A schräg nach unten zur Bodenwand 44, und ein unterer Endabschnitt eines jeden Schenkels 60B ist derart gebogen, dass er der Bodenwand 44 folgt, und mit der Bodenwand 44 verbunden ist.
Der nach vorne verlaufende Abschnitt 60C verläuft von einem vorderen Endabschnitt des Lagerabschnitts 60A schräg nach oben zur Umfangswand 46. Ein vorderer Endabschnitt des nach vorne verlaufenden Abschnitts 60C ist nach oben gebogen, um der Umfangswand 46 zu folgen, und ist mit der Vorderwand 48 (Umfangswand 46) verbunden.
Das erste Rohr 20 hat die vorderen Befestigungslaschen 36. Jede der vorderen Befestigungslaschen 36 verläuft ausgehend zwischen benachbarten Befestigungsabschnitten 20A des ersten Rohres 20 nach unten. Ein unterer Endabschnitt einer jeden vorderen Befestigungslasche 36 ist mit einem Flansch 36A ausgebildet, der zum Fahrzeugheck hin gebogen ist. Jeder Flansch 36A überlappt den Lagerabschnitt 60A der ersten Befestigungsklammer 60 und ist daran unter Verwendung einer Schraube 100 und einer Mutter 102 befestigt.
Zweite Befestigungsklammern bzw. Befestigungswinkel 62 sind an der Fahrzeugrückseite der Bodenwand 44 ausgebildet. Mehrere zweite Befestigungsklammern 62 sind voneinander beabstandet in Fahrzeugbreitenrichtung vorgesehen, wobei drei zweite Befestigungsklammern 62 bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform vorgesehen sind (nur zwei der zweiten Befestigungsklammern 62 sind in 2 gezeigt). Die zweiten Befestigungsklammern 62 sind an Positionen in Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet, die den ersten Befestigungsklammern 60 entsprechen (zwischen benachbarten Behälterkörpern 18).
Die zweiten Befestigungsklammern 62 sind Klammern bzw. Winkel, welche mit der Bodenwand 44 verbunden sind und das zweite Rohr 21 lagern. Jede zweite Befestigungsklammer 62 ist derart ausgestaltet, dass sie einen Lagerabschnitt 62A sowie Schenkel 62B umfasst.
Der Lagerabschnitt 62A ist eine flache plattenartige Stelle, die in Draufsicht im Wesentlichen rechteckig ausgebildet ist, und ist an einer Stelle angeordnet, die von der Bodenwand 44 in Richtung zur Fahrzeugoberseite beabstandet ist. Eine erste Befestigungsöffnung 62C ist in einen Mittelabschnitt des Lagerabschnitts 62A in Dickenrichtung des Lagerabschnitts 62A durchdringend ausgebildet.
Vier Schenkel 62B verlaufen von vorderen, rechten, linken und hinteren Rändern des Lagerabschnitts 60A nach unten zur Bodenwand 44. Jeder Schenkel 62B verläuft vom Lagerabschnitt 62A schräg nach unten zur Bodenwand 44, und ein unterer Endabschnitt eines jeden Schenkel 62B ist derart gebogen, dass er der Bodenwand 44 folgt, und ist mit der Bodenwand 44 verbunden.
Die hinteren Befestigungslaschen 38 verlaufen ausgehend zwischen benachbarten Befestigungsabschnitten 21A des zweiten Rohres 21 nach unten. Ein unterer Endabschnitt einer jeden hinteren Befestigungslasche 38 hat einen Flansch 38A, der zur Fahrzeugvorderseite hin gebogen ist. Die Flansche 38A verlaufen zwischen benachbarten Behälterkörpern 18 in Fahrzeug-Front-Heck-Richtung.
Eine zweite Befestigungsöffnung 38B ist durch jeden Flansch 38A ausgebildet. Eine Schraube 104 wird durch die erste Befestigungsöffnung 62C, die im Lagerabschnitt 62A einer jeden zweiten Befestigungsklammer 62 ausgebildet ist, und durch die zweite Befestigungsöffnung 38B im Flansch 38A eingesetzt. Die Schraube 104 wird in eine Mutter 106 an einer Unterseite des Lagerabschnitts 62A geschraubt, wodurch die beiden Komponenten (der Lagerabschnitt 62A und der Flansch 38A) aneinander befestigt werden.
Die Behälterkörper 18 werden über der Bodenwand 47 durch die vorderen Befestigungslaschen 36 und die ersten Befestigungsklammern 60 gelagert, und werden über der Bodenwand 44 durch die hinteren Befestigungslaschen 38 und die zweiten Befestigungsklammern 62 gelagert, in einem Zustand, bei welchem die Behälterkörper 18 von der Bodenwand 44 beabstandet sind.
Nachfolgend werden die Funktion sowie vorteilhafte Effekte der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform beschrieben.
Wie in 2 gezeigt ist, umfasst die vorliegende beispielhafte Ausführungsform mehrere runde, zylindrisch geformte Behälterkörper 18 als eine Anordnung von Hochdruckbehältern, welche Wasserstoffkraftstoff speichern. Dies schafft einen Freiheitsgrad bezüglich z.B. der Höhe und Breite, wenn die Behälterkörper 18 unter dem Bodenpaneel 16 angeordnet werden, der im Vergleich zu Fällen erhöht ist, bei welchen Wasserstoff in einem einzelnen Hochdruckbehälter mit großer Kapazität gespeichert wird.
Ein Endabschnitt in axiale Richtung eines jeden Behälterkörpers 18 ist mit dem ersten Rohr 20 verbunden. Der andere Endabschnitt in axiale Richtung eines jeden Behälterkörpers 18 ist mit dem zweiten Rohr 21 verbunden. Die Innenräume der Behälterkörper 18 werden dadurch über die Rohre 20, 21 miteinander verbunden. Hierdurch können die mehreren Behälterkörper 18 eine Einheit bilden, die wie ein einzelner Hochdruckbehälter funktioniert, wodurch die benötigte Kapazität leicht gewährleistet werden kann.
Wenn zudem bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform eine Kraft von oben auf das Bodenpaneel 16 aufgebracht wird, beispielsweise wenn ein Insasse einsteigt oder aussteigt oder Ladung eingeladen wird, wird ein Teil der Kraft durch die Schwellerelemente 17 durch die Ränder 16A des Bodenpaneels 16 an der Fahrzeugaußenseite aufgenommen. Der Rest der Kraft, die von oben auf das Bodenpaneel 16 aufgebracht wird, wird durch die Behälterkörper 18 über die oberen Kuppelstücke 72, das Abdeckelement 42 und die unteren Kuppelstücke 70 aufgenommen. Ferner wird die Kraft über das erste Rohr 20, die vorderen Befestigungslaschen 36 und die ersten Befestigungsklammern 60 zur Bodenwand 44 übertragen, und gleichermaßen wird die Kraft über das zweite Rohr 21, die hinteren Befestigungslaschen 38 und die zweiten Befestigungsklammern 62 zur Bodenwand 44 übertragen. Die auf die Bodenwand 44 übertragene Kraft wird dann auf die Schwellerelemente 17 übertragen.
Auf diese Weise wird bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform die von oben auf das Bodenpaneel 16 wirkende Kraft durch die Behälterkörper 18 auch auf die Schwellerelemente 17 übertragen, anstatt lediglich durch die Ränder 16A des Bodenpaneels 16 an der Fahrzeugaußenseite auf die Schwellerelemente 17 übertragen zu werden. Somit kann die Kraft auch durch die Behälterkörper 18 aufgenommen werden, anstatt nur durch das Bodenpaneel 16, wodurch die Kraftaufnahmeleistung verbessert werden kann.
Ferner sind bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform die oberen Kuppelstücke 72 und die unteren Kuppelstücke 70 aus elastischen Körpern gebildet. Hierdurch kann die aufgebrachte Kraft durch die elastische Verformung der oberen Kuppelstücke 72 und unteren Kuppelstücke 70 absorbiert werden. Zudem sind die oberen Kuppelstücke 72 und die unteren Kuppelstücke 70 wechselseitig einander in Draufsicht überlagernd angeordnet. Die Kraft wird daher gleichmäßig durch die elastischen Körper übertragen.
Ferner sind bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform die Behälterkörper 18 in dem kastenförmigen Gehäuse 22 aufgenommen. Fremdkörper und dergleichen können somit nicht in das Gehäuse 22 gelangen, wodurch die Behälterkörper 18 geschützt werden können.
Bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform sind die mehreren Behälterkörper 18 ferner derart nebeneinander angeordnet, dass die Zylinderaxialrichtung eines jeden Behälterkörpers 18, die der Längsrichtung entspricht, in gleiche Richtung verläuft. Hierdurch können mehr Behälterkörper 18 in einer den Raum effizient nutzenden Weise unter dem Bodenpaneel 16angeordnet werden.
Überdies sind bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform die mehreren Behälterkörper 18 derart angeordnet, dass die Zylinderaxialrichtung eines jeden Behälterkörpers 18, die der Längsrichtung entspricht, in Fahrzeug-Front-Heck-Richtung verläuft. Hierdurch kann die Länge eines einzelnen Behälterkörpers 18 länger ausgebildet werden als in Fällen, bei denen die Behälterkörper 18 derart angeordnet sind, dass deren Längsrichtung in Fahrzeugbreitenrichtung verläuft. Somit kann eine größere Kapazität mit weniger Behälterkörpern 18 gewährleistet werden, wenn Behälterkörper 18 mit gleichem Durchmesser angeordnet werden.
Es sei angemerkt, dass bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform die unteren Kuppelstücke 70 an jedem Behälterkörper 18 ausgebildet sind. Es ist jedoch auch möglich, dass die unteren Kuppelstücke 70 nur an einigen der Behälterkörpern 18 vorgesehen sind. Wie beispielsweise in 5 gezeigt ist, können die unteren Kuppelstücke 70 an jedem zweiten Behälterkörper 18 in Fahrzeugbreitenrichtung ausgebildet werden, wobei die oberen Kuppelstücke 72 an Positionen ausgebildet werden, welche den unteren Kuppelstücken 70 entsprechen.
Darüber hinaus müssen die oberen Kuppelstücke 72 nicht unbedingt an den Positionen angeordnet werden, welche den unteren Kuppelstücke 70 entsprechen. Die oberen Kuppelstücke 72 können an Stellen angeordnet werden, welche die unteren Kuppelstücke 70 in Draufsicht nicht überlagern.
Zweite beispielhafte Ausführungsform
Nachfolgend wird eine zweite beispielhafte Ausführungsform eines Fahrzeugunterteil- bzw. Fahrzeugunterbodenaufbaus der vorliegenden Erfindung bezugnehmend auf die 6 und 7 beschrieben. Es sei angemerkt, dass Elemente, die ähnlich jenen der ersten beispielhaften Ausführungsform sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und auf eine Beschreibung derselben entsprechend verzichtet wird.
Wie in 6 gezeigt ist, ist in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ein Tragpaneel 45 nur durch ein plattenförmiges Element ausgebildet, das die Bodenwand 44 des Gehäuses 22 bildet, wobei weder die Umfangswände 46 (Vorderwand 48, Rückwand 50, rechte Wand 52, linke Wand 53) noch das Abdeckelement 42 vorgesehen sind. Befestigungsöffnungen 45A sind voneinander beabstandet entlang des Außenumfangsabschnitts des Tragpaneels 45 ausgebildet, und das Tragpaneel 45 wird an den Schwellerelementen 17 ähnlich wie die Bodenwand 44 der ersten beispielhaften Ausführungsform befestigt. Das Tragpaneel 45 wird durch die Schwellerelemente 17 aufgrund dieser Art der Befestigung gelagert.
Die unteren Kuppelstücke 70 sind über den Behälterkörpern 18 angeordnet. Die unteren Kuppelstücke 70 liegen an einer unteren Seite des Bodenpaneels 16 an. In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform wird die Kraft vom Bodenpaneel 16 durch die unteren Kuppelstücke 70 auf die Behälterkörper 18 übertragen.
Nachfolgend werden die Funktion sowie vorteilhafte Effekte der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform beschrieben.
In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform kann, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform, der Freiheitsgrad bezüglich z.B. der Höhe und Breite bei der Anordnung der Behälterkörper 18 unter dem Bodenpaneel 16 erhöht werden, und auch die Kraftaufnahmeleistung des Bodenpaneels 16 kann verbessert werden. Die unteren Kuppelstücke 70 bestehen aus elastischen Körpern, wodurch die eingebrachte Kraft durch die elastische Verformung der unteren Kuppelstücke 70 absorbiert werden kann.
Darüber hinaus ist bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform das Tragpaneel 45 derart angeordnet, dass es die Unterseite der Behälterkörper 18 abdeckt, und das Tragpaneel 45 lagert die Behälterkörper 18. Hierdurch können die Behälterkörper 18 vor einem Aufprall von unter dem Fahrzeug oder dem Anschlagen von Fremdkörpern mit einer einfachen Struktur geschützt werden.
Es sei angemerkt, dass in der ersten und zweiten beispielhaften Ausführungsform die Behälterkörper 18 durch die Schwellerelemente 17 gelagert werden. Jedoch können die Behälterkörper 18 durch ein anderes Fahrzeugrahmenelement gelagert werden. Beispielsweise können die Behälterkörper 18 durch (in den Zeichnungen nicht dargestellte) Querträger gelagert werden, die zwischen den Schwellerelementen 17 verlaufen.
Vorstehend wurden beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist hierauf jedoch nicht beschränkt und kann offensichtlich auf verschiedene Art und Weise modifiziert werden, ohne von der Idee der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2003267067 A [0002]

Claims

Fahrzeugunterteilaufbau, aufweisend: ein Bodenpaneel (16), das an einem unteren Abschnitt einer Fahrgastzelle (19) ausgebildet ist; einen runden, zylindrisch ausgebildeten Hochdruckbehälter (18), der unter dem Bodenpaneel (16) angeordnet ist, und der durch ein Fahrzeugrahmenelement (17) gelagert wird; und ein Kraftübertragungselement (70, 72), das zwischen dem Bodenpaneel (16) und dem Hochdruckbehälter (18) angeordnet ist, und das eine Kraft vom Bodenpaneel (16) auf den Hochdruckbehälter (18) überträgt.
Fahrzeugunterteilaufbau nach Anspruch 1, wobei das Kraftübertragungselement (70, 72) aus einem elastischen Körper besteht, der elastische Eigenschaften hat.
Fahrzeugunterteilaufbau nach Anspruch 1 oder 2, weiter aufweisend: ein Tragpaneel (45), das derart angeordnet ist, dass es eine Unterseite des Hochdruckbehälters (18) abdeckt, und das den Hochdruckbehälter (18) lagert, wobei das Fahrzeugrahmenelement (17) aus einem Paar von Schwellerelementen (17) besteht, die an jeder Außenseite in Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet sind und entlang einer Fahrzeug-Front-Heck-Richtung verlaufen, und das Tragpaneel (45) mit den Schwellerelementen (17) an beiden Randabschnitten des Tragpaneels (45) in Fahrzeugbreitenrichtung verbunden ist und zwischen den beiden Schwellerelementen (17) angeordnet ist.
Fahrzeugunterteilaufbau nach Anspruch 3, weiter aufweisend: ein kastenförmiges Gehäuse (22) mit einer Bodenwand (44), die von zumindest einem Teil des Tragpaneels (45) gebildet wird, einer Umfangswand (46), die von der Bodenwand (44) derart nach oben ragt, dass sie die Bodenwand (44) umgibt, und ein Abdeckelement (42), das an der der Bodenwand (44) gegenüberliegenden Seite der Umfangswand (46) angeordnet ist, wobei der Hochdruckbehälter (18) in dem Gehäuse (22) aufgenommen ist, und das Kraftübertragungselement (70, 72) ein oberes Kuppelstück (72), das eine Oberseite des Abdeckelements (42) und das Bodenpaneel (16) miteinander verbindet, sowie ein unteres Kuppelstück (70), das eine Unterseite des Abdeckelements (42) und den Hochdruckbehälter (18) miteinander verbindet, umfasst.
Fahrzeugunterteilaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Mehrzahl von Hochdruckbehältern (18) derart entlang des Bodenpaneels (16) angeordnet ist, dass eine Zylinderaxialrichtung eines jeden Hochdruckbehälters (18) in die gleiche Richtung verläuft.
Fahrzeugunterteilaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Hochdruckbehälter (18) derart angeordnet ist, dass dessen Längsrichtung in Fahrzeug-Front-Heck-Richtung verläuft.