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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Fahrzeugfrontkonstruktion und eine Fahrzeughalterung.
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HINTERGRUND
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In einem vorderen Teil eines Elektrofahrzeugs ist, wie beispielsweise in der
JP 2011 -
20 627A beschrieben ist, ein Motorraum (nachfolgend entsprechend als MG-Raum bezeichnet) vorgesehen, in dem eine rotierende elektrische Maschine als Antriebsquelle montiert ist. Eine Montagestruktur für den Motorraum eines Elektrofahrzeugs ist zudem aus der JP H10- 53 028 A bekannt.
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Im MG-Raum ist die rotierende elektrische Maschine auf einem Rahmenelement des Fahrzeugs montiert. Insbesondere erstrecken sich im MG-Raum ein Paar vordere Längsträger (nachfolgend entsprechend als Fr-Längsträger bezeichnet) als Rahmenelemente entlang einer Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs. Zudem ist ein Motorraumquerträger (im Folgenden entsprechend als MGCpm-Querträger bezeichnet) vorgesehen, der sich über das Paar Fr-Längsträger erstreckt. Eine rotierende elektrische Maschine (Antriebsvorrichtung) ist auf dem MGCpm-Querträger montiert.
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Der MGCpm-Querträger wird über die Halterung am Fr-Längsträger befestigt. So wird beispielsweise die Halterung an einer Oberseite des Fr-Längsträgers befestigt. Weiterhin ragt ein Teil der Halterung in Fahrzeugbreitenrichtung vom Fr-Längsträger nach innen, und Schraubenlöcher sind im vorstehenden Teil vorgesehen. Beim Zusammenbau des Fahrzeugs wird der mit der rotierenden elektrischen Maschine ausgestattete MGCpm-Querträger von unten nach oben zu einer Karosserie in einem angehobenem Zustand geschoben, und ein der Breite nach verlaufender Endabschnitt des MGCpm-Querträgers und der vorstehende Abschnitt der Halterung werden mit Schrauben befestigt.
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KURZFASSUNG
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Der Fr-Längsträger nimmt dabei eine Struktur an, die einen Aufprall zum Zeitpunkt einer Vorderseitenkollision (nachfolgend als „Frontalkollision“ bezeichnet) durch Knickverformung absorbiert. Wie beispielsweise in 10 dargestellt ist, sind im Fr-Längsträger 100 Biege- und Knickstartpunkte 102A, 102B und 102C vorgesehen. So ist beispielsweise ein Plattenmaterial, das den Fr-Längsträger 100 bildet, mit einer Wulst 103 versehen, von der ein Teil des Plattenmaterials zur Verbesserung der Flächendrucksteifigkeit bzw. -festigkeit geprägt ist. Wenn beispielsweise die Wulst 103 intermittierend entlang einer Längsrichtung des Plattenmaterials gebildet wird, ist ein Abschnitt mit einer relativ geringen Flächendruckfestigkeit zwischen den benachbarten Wulsten 103, 103 der Biege- und Knickstartpunkt 102. Wie in 10 dargestellt ist, biegt sich der Fr-Längsträger 100 zum Zeitpunkt der Kollision hauptsächlich nach innen und außen in Fahrzeugbreitenrichtung, wenn die Biege- und Knickstartpunkte 102A bis 102C auf der Seitenfläche des Fr-Längsträgers 100 vorgesehen sind.
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Je nach Befestigungszustand der Halterung des Fr-Längsträgers kann die Knickverformung des Fr-Längsträgers in einigen Fällen erschwert werden. Wie beispielsweise in 11 dargestellt ist, wird in einem Fall, bei dem ein Paar von Befestigungsabschnitten 104A und 104B mit einem dazwischen liegenden Biege- und Knickstartpunkt 102A versehen ist, die Halterung 106 gestreckt, um das Biegen und Knicken zu verhindern, wenn der Fr-Längsträger 100 gebogen und geknickt wird.
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Im Falle von 11 wird beispielsweise der Fr-Längsträger 100 so gebogen und geknickt, dass sich das Tal um den Biege- und Knickstartpunkt 102A faltet. Zu diesem Zeitpunkt vergrößert sich der Abstand D1 zwischen den Befestigungsabschnitten 104A und 104B. Wenn der Abstand D1 größer wird, wird eine Zugbelastung auf das Plattenmaterial zwischen den Befestigungsabschnitten 104A und 104B einer Halterung 106 aufgebracht, und eine Zugspannung wird dementsprechend im Plattenmaterial erzeugt. Diese Zugspannung kann das Biegen und Knicken des Fr-Längsträgers 100 erschweren.
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Dementsprechend ist eine Aufgabe der Offenbarung, eine Fahrzeughalterung vorzuschlagen, die an einem Fr-Längsträger befestigt ist und in der Lage ist, eine Beeinträchtigung des Fr-Längsträgers bei der Biege- und Knickverformung zu unterdrücken, sowie eine Fahrzeugfrontkonstruktion, die diese beinhaltet.
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LÖSUNG DES PROBLEMS
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Die Offenbarung betrifft eine Fahrzeugfrontkonstruktion. Die Konstruktion umfasst ein Paar Fr-Längsträger, einen Tragrahmen und eine Halterung. Das Paar Fr-Längsträger erstreckt sich in einer Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs. Der Tragrahmen ist zwischen dem Paar Fr-Längsträger ausgebildet und mit einer rotierenden elektrischen Maschine als Antriebsquelle ausgestattet Die Halterung befestigt den Tragrahmen an dem Paar Fr-Längsträger. Ein Biege- und Knickstartpunkt in einer Fahrzeugbreitenrichtung ist in dem Fr-Längsträger ausgebildet. Die Halterung ist mit einem Befestigungsabschnitt versehen, der mit einer Oberseite des Fr-Längsträgers in Kontakt kommt, von der Oberseite des Fr-Längsträgers in Fahrzeugbreitenrichtung nach innen ragt und mit der Oberseite des Tragrahmens in Kontakt kommt, so dass er paarweise in Front-Heck-Richtung über einen Knickstartpunkt des Fr-Längsträgers angeordnet ist. Zudem umfasst die Halterung einen Verbindungsabschnitt, der die Form einer eckigen Nut hat, die in Fahrzeugbreitenrichtung in einem Querschnitt in Draufsicht vertieft ist, wobei der Verbindungsabschnitt einen Vorderwandabschnitt umfasst, der mit einem vorderen Befestigungsabschnitt von dem Paar von Befestigungsabschnitten verbunden ist und sich in einer Höhenrichtung erstreckt, einen Rückwandabschnitt, der mit einem hinteren Befestigungsabschnitt von dem Paar von Befestigungsabschnitten verbunden ist und sich in der Höhenrichtung erstreckt, und einen Seitenwandabschnitt, der den Vorderwandabschnitt und den Rückwandabschnitt verbindet.
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Gemäß der vorstehenden Offenbarung hat der Verbindungsabschnitt die Form einer eckigen Nut, die in Fahrzeugbreitenrichtung in einem Querschnitt in Draufsicht vertieft ist (sog. U-Form), und ist in Bezug auf die Lasteinleitung in Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs biegeverformbar. Daher wird beispielsweise beim Biegen und Knicken des Fr-Längsträgers der Abstand zwischen den Befestigungsabschnitten verändert, aber zu diesem Zeitpunkt wird der Verbindungsabschnitt gebogen und in Bezug auf die Last in Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs verformt, die in die Halterung eingebracht wird. Durch die Biegeverformung ist es möglich, den Abstand zwischen den Befestigungsabschnitten zu verändern, so dass eine Beeinträchtigung des Fr-Längsträgers zu Biegen und Knicken unterdrückt wird.
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Bei der vorstehenden Offenbarung kann sich der Verbindungsabschnitt in der Höhenrichtung entlang einer Form einer Innenwandfläche einer Kotflügelschürze erstrecken und eine Struktur mit geschlossenem Querschnitt kann durch die Kotflügelschürze, den Vorderwandabschnitt, den Seitenwandabschnitt und den Rückwandabschnitt gebildet werden.
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Durch das Ausbilden der in Höhenrichtung verlaufenden geschlossenen Querschnittsstruktur wird die Stützsteifigkeit der Halterung in Auf/Ab-Richtung bezüglich des Tragrahmens gegenüber der offenen Querschnittsstruktur verbessert.
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Bei der vorstehenden Offenbarung kann der Tragrahmen einen vorderen Arm umfassen, der an einem vorderen Befestigungsabschnitt von dem Paar von Befestigungsabschnitten befestigt ist, einen hinteren Arm, der an einem hinteren Befestigungsabschnitt von dem Paar von Befestigungsabschnitten befestigt ist, und einen Verbindungsarm, der den vorderen Arm und den hinteren Arm verbindet. In diesem Fall kann der Verbindungsarm derart ausgebildet sein, dass er in Fahrzeugbreitenrichtung von der Halterung nach innen beabstandet ist
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Durch die Verwendung einer Struktur, bei welcher der Verbindungsarm in Fahrzeugbreitenrichtung von der Halterung nach innen beabstandet ist, wird ein Raum innerhalb des Fr-Längsträgers in Fahrzeugbreitenrichtung erzeugt. Wenn der Fr-Längsträger in Fahrzeugbreitenrichtung vom Biege- und Knickstartpunkt nach innen gebogen und geknickt wird, kann der Fr-Längsträger in den Raum eindringen und somit den Kontakt zwischen dem Fr-Längsträger und dem Tragrahmen vermeiden.
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Ein weiterer Aspekt der Offenbarung betrifft eine Fahrzeughalterung, bei der ein Tragrahmen, der zwischen einem Paar Fr-Längsträger vorgesehen und mit einer rotierenden elektrischen Maschine ausgestattet ist, die als Antriebsquelle dient, an dem Paar Fr-Längsträger befestigt ist, die sich in einer Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs erstrecken. In dem Fr-Längsträger ist ein Biege- und Knickstartpunkt in einer Fahrzeugbreitenrichtung ausgebildet. Die Fahrzeughalterung umfasst einen Befestigungsabschnitt und einen Verbindungsabschnitt. Der Befestigungsabschnitt wird mit einer Oberseite des Fr-Längsträgers in Kontakt gebracht, ragt von der Oberseite des Fr-Längsträgers in Fahrzeugbreitenrichtung nach innen, kommt mit der Oberseite des Tragrahmens in Kontakt und ist paarweise in Front-Heck-Richtung über den Biege- und Knickstartpunkt des Fr-Längsträgers angeordnet. Der Verbindungsabschnitt hat die Form einer eckigen Nut, die in Fahrzeugbreitenrichtung in einem Querschnitt in Draufsicht vertieft ist, einen Vorderwandabschnitt umfasst, der mit einem vorderen Befestigungsabschnitt von dem Paar von Befestigungsabschnitten verbunden ist und sich in einer Höhenrichtung erstreckt, einen Rückwandabschnitt, der mit einem hinteren Befestigungsabschnitt von dem Paar von Befestigungsabschnitten verbunden ist und sich in der Höhenrichtung erstreckt, und einen Seitenwandabschnitt, der den Vorderwandabschnitt und den Rückwandabschnitt verbindet.
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VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
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Gemäß der Offenbarung ist es möglich, die Beeinträchtigung der am Fr-Längsträger befestigten Halterung zum Biegen und Knicken des Fr-Längsträgers zu unterdrücken.
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Figurenliste
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Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleichartige Teile in den einzelnen Ansichten bezeichnen; hierbei zeigt:
- 1 eine perspektivische Explosionsansicht, die die jeweiligen Elemente veranschaulicht, die eine Fahrzeugfrontkonstruktion gemäß einer Ausführungsform der Erfindung bilden;
- 2 eine perspektivische Explosionsansicht, die die jeweiligen Elemente veranschaulicht, die den Fr-Längsträger bilden;
- 3 eine perspektivische Ansicht, die einen MGCpm-Querträger darstellt;
- 4 eine perspektivische Ansicht, die eine Halterung darstellt;
- 5 eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand darstellt, bei dem die Halterung an einer Fahrzeugkarosserie befestigt ist;
- 6 eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand darstellt, bei dem die Halterung und der MGCpm-Querträger an einer Fahrzeugkarosserie befestigt sind;
- 7 eine Querschnittsansicht von vorne, die den Querschnitt A-A von 6 darstellt;
- 8 eine Querschnittsansicht, die entlang einer gestrichelten Linie von 6 aufgenommen wurde;
- 9 ein Diagramm, das einen verformten Zustand der jeweiligen Elemente zum Zeitpunkt einer Frontalkollision darstellt;
- 10 ein Diagramm, das das Biegen und Knicken eines Fr-Längsträgers veranschaulicht; und
- 11 ist eine Ansicht, die ein herkömmliches Beispiel für die Befestigung der Halterung am Fr-Längsträger darstellt.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In 1 ist jedes Element, das die Fahrzeugfrontkonstruktion der Ausführungsform bildet, dargestellt. In den 1 bis 11 wird eine Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs durch eine Achse angezeigt, die durch ein Symbol FR dargestellt ist, eine Fahrzeugbreitenrichtung wird durch eine Achse angezeigt, die durch ein Symbol RW dargestellt ist, und eine vertikale Richtung wird durch eine Achse angezeigt, die durch ein Symbol UP dargestellt ist. Das Symbol FR ist eine Abkürzung für Front, und auf der Achse FR der Front-Heck-Richtung ist die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs als positive Richtung definiert. Das Symbol RW ist eine Abkürzung für rechte Breite, und in der Breitenrichtungsachse RW ist eine rechte Breitenrichtung als positive Richtung definiert. Die Aufwärtsrichtung der Höhenachse UP ist als positive Richtung definiert.
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Wie in 1 dargestellt ist, sind die FR-Achse, die RW-Achse und die UP-Achse orthogonal zueinander. Im Folgenden werden hauptsächlich diese drei Achsen bei der Beschreibung der Fahrzeugfrontkonstruktion gemäß der Ausführungsform beschrieben. Zum Beispiel bezieht sich ein „vorderes Ende“ auf einen Endabschnitt auf einer positiven Richtungsseite der FR-Achse eines beliebigen Elements, und ein „hinteres Ende“ bezieht sich auf einen Endabschnitt auf einer negativen Richtungsseite der FR-Achse eines beliebigen Elements. Eine „Innenseite in Breitenrichtung“ bezieht sich auf eine relativ innen gelegene Seite in Breitenrichtung des Fahrzeugs entlang der RW-Achse und eine „Außenseite in Breitenrichtung“ bezieht sich auf eine relativ außen gelegene Seite in Breitenrichtung des Fahrzeugs entlang der RW-Achse. Weiterhin bezieht sich eine „Oberseite“ auf eine positive Richtungsseite der UP-Achse und eine „Unterseite“ bezieht sich auf eine negative Richtungsseite der UP-Achse.
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Die Fahrzeugfrontkonstruktion gemäß der Ausführungsform umfasst einen Fr-Längsträger 10, einen MGCpm-Querträger 12, der einen Tragrahmen bildet, und eine Halterung 14. Diese Elemente sind im MG-Raum des Vorderteils des Fahrzeugs installiert. Wie später beschrieben ist, wird der MGCpm-Querträger 12 über die Halterung 14 am Fr-Längsträger 10 befestigt. Die Fahrzeugfrontkonstruktion gemäß der Ausführungsform ist beispielsweise an einem Elektrofahrzeug (EV) montiert.
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Obwohl im MG-Raum ein Paar Fr-Längsträger 10 vorgesehen ist, ist in den 1 bis 9 im Hinblick auf die Symmetrie der Fahrzeugstruktur nur ein Fr-Längsträger 10 dargestellt. Der andere Fr-Längsträger (nicht dargestellt) 10 weist ebenfalls eine ähnliche Struktur auf wie der abgebildete Fr-Längsträger 10.
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Neben dem dargestellten Fr-Längsträger 10, dem MGCpm-Querträger 12 und der Halterung 14 ist der MG-Raum mit sogenannten Hochleistungsgeräten (Hochspannungsgeräten) wie einer rotierenden elektrischen Maschine als Antriebsquelle und einem DC/DC-Wandler bzw. Gleichstromwandler oder einem Wechselrichter zur Versorgung der rotierenden elektrischen Maschine mit elektrischer Energie aus der Batterie ausgestattet. In den 1 bis 9 wird jedoch die Fahrzeugfrontkonstruktion mit der Halterung 14 gemäß der Ausführungsform aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht beschrieben.
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Der Fr-Längsträger 10 ist ein Paar von Rahmenelementen, die sich in der Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs erstrecken. 2 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht des Fr-Längsträgers 10. Obwohl der Fr-Längsträger 10 derart konfiguriert ist, dass er einen geraden vorderen Abschnitt und einen Knickabschnitt umfasst, der von dessen hinteren Ende nach unten gebogen ist, ist hauptsächlich der gerade vordere Abschnitt in 2 dargestellt.
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Der Fr-Längsträger 10 ist auf beiden Seiten des Fahrzeugs vorgesehen. Wie in 1 dargestellt ist, sind ein Aufhängungsturm bzw. Lagerblock 11 und eine Kotflügelschürze 13 mit der Außenseite in Breitenrichtung des Fr-Längsträgers 10 verbunden.
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Der Fr-Längsträger 10 ist derart konfiguriert, dass er eine Innenplatte 16 und eine Außenplatte 18 umfasst. Die Innenplatte 16 ist ein Innenelement in Breitenrichtung des Fr-Längsträgers 10 und ist derart konfiguriert, dass sie eine Hutform im Querschnitt hat. Ein dem hutförmigen Flansch entsprechender Flansch 20 wird mit der Außenplatte 18 in Kontakt gebracht.
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Auf der Oberseite der Innenplatte 16 sind ein Paar Befestigungslöcher 21A und 21 B zur Befestigung an der Halterung 14 ausgebildet. Die Befestigungslöcher 21A und 21B sind in Front-Heck-Richtung mit einem dazwischen liegenden Biege- und Knickstartpunkt 24 der Außenplatte 18 ausgebildet. In 2 sind die Befestigungslöcher 21A und 21B vorne und hinten mit einem dazwischen liegenden Biege- und Knickstartpunkt 24B ausgebildet.
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Die Außenplatte 18 ist ein Außenelement in Breitenrichtung des Fr-Längsträgers 10, und durch die Verbindung mit der Innenplatte 16 weist der Fr-Längsträger 10 eine geschlossene Querschnittsstruktur auf. An den oberen und unteren Enden der Außenplatte 18 sind jeweils Stoßabschnitte 19 vorgesehen, und der Stoßabschnitte 19 und der Flansch 20 der Innenplatte 16 werden durch Schweißen oder dergleichen verbunden.
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Auf der Außenplatte 18 sind die Sicken 22 intermittierend in Längsrichtung (FR-Richtung) gebildet. Die Sicken 22 sind vorgesehen, um die Flächendruckfestigkeit der Außenplatte 18 zu verbessern, und in 2 sind die Sicken 22 in Fahrzeugbreitenrichtung nach außen geprägt. Die Flächendruckfestigkeit des Abschnitts, in dem die Sicken nicht zwischen den benachbarten Sicken 22 und 22 ausgebildet sind, wird relativ niedrig, und dieser Abschnitt ist der Biege- und Knickstartpunkt 24.
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Da der Biege- und Knickstartpunkt 24 auf der Außenplatte 18 ausgebildet ist, die den Seitenflächenabschnitt des Fr-Längsträgers 10 bildet, erfolgt das Biegen und Knicken des Fr-Längsträgers 10 zum Zeitpunkt des Frontalkollision hauptsächlich in Fahrzeugbreitenrichtung.
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In 2 wird der Biege- und Knickstartpunkt 24 als Unterbrechung der Sicken 22 und 22 angenommen, aber die Erfindung ist nicht auf diese Form beschränkt. So kann der Biege- und Knickstartpunkt 24 beispielsweise auch ein Bruch einer Verstärkung (Verstärkungselement), ein Abschnitt mit einer relativ dünnen Plattendicke oder ein Abschnitt, in dem zuvor in einer Draufsicht eine gebrochene Form oder Vertiefung gebildet wurde, sein.
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In 3 ist der MGCpm-Querträger 12 dargestellt. Der MGCpm-Querträger 12 ist zwischen dem Paar Fr-Längsträger 10, 10 vorgesehen und ist ein Tragrahmen, der entlang der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet ist. Der MGCpm-Querträger 12 ist ein Tragrahmen mit einer im Wesentlichen gitterförmigen Form und ist derart konfiguriert, dass er einen vorderen Arm 26 und einen hinteren Arm 28, die sich in Breitenrichtung erstrecken, und einen Verbindungsarm 30, der den vorderen Arm 26 und den hinteren Arm 28 verbindet und sich in Front-Heck-Richtung erstreckt, umfasst.
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Der MGCpm-Querträger 12 ist mit einer rotierenden elektrischen Maschine ausgestattet, die eine Antriebsquelle des Fahrzeugs ist. Darüber hinaus ist der MGCpm-Querträger 12 auch mit einer Leistungssteuereinheit (PCU) wie einem Gleichstromwandler oder einem Wechselrichter ausgestattet, der zwischen den Stromversorgungssystemen, die die Batterie und die rotierende elektrische Maschine verbinden, angeordnet ist, um eine Leistungsumwandlung durchzuführen. Darüber hinaus ist der MGCpm-Querträger 12 auch mit Zusatzaggregaten wie Heizgeräten und Ladeeinheiten ausgestattet. Beispielsweise sind die rotierende elektrische Maschine an der Unterseite des MGCpm-Querträgers 12 und das Leistungssteuergerät an der Oberseite des MGCpm-Querträgers 12 befestigt. Wie vorstehend beschrieben ist, ist der MGCpm-Querträger 12 an den Fr-Längsträgern 10, 10 in einem Zustand befestigt, bei dem die Hochspannungsvorrichtung an dem MGCpm-Querträger 12 befestigt ist.
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Der MGCpm-Querträger 12 weist beispielsweise eine Hohlstruktur auf. So wird beispielsweise durch Verbinden des Ober- und Unterteils durch Schweißen oder dergleichen der MGCpm-Querträger 12 gebildet.
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Befestigungslöcher 32A bis 32C sind an beiden Enden in Breitenrichtung des vorderen Arms 26 und des hinteren Arms 28 ausgebildet. Wie später beschrieben ist, sind die Befestigungslöcher 32A und 32B des vorderen Arms 26 mit den Befestigungslöchern 38B und 38E eines vorderen Befestigungsabschnitts 34 (siehe 4) der Halterung 14 ausgerichtet, und die Befestigungslöcher 32C des hinteren Arms 28 sind mit den Befestigungslöchern 38D eines hinteren Befestigungsabschnitts 36 der Halterung 14 ausgerichtet.
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Der Verbindungsarm 30 ist so vorgesehen, dass er in Breitenrichtung von beiden Enden in Breitenrichtung des vorderen Arms 26 und des hinteren Arms 28 nach innen beabstandet ist. Da der Verbindungsarm 30 wie vorstehend beschrieben vom Fr-Längsträger 10 und der Halterung 14 in Breitenrichtung nach innen angeordnet ist, kann innerhalb des Fr-Längsträgers 10 ein Raum in Breitenrichtung gebildet werden (der Endabschnitt in Breitenrichtung ist ein offenes Ende). Wie später beschrieben ist, kann der Fr-Längsträger 10 in den Raum eindringen, wenn der Fr-Längsträger 10 der Biege- und Knickverformung ausgesetzt wird, die mit der Frontkollision einhergeht, und eine Beeinträchtigung der Biege- und Knickverformung des Fr-Längsträgers 10 wird unterdrückt.
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Die Halterung 14 ist in 4 dargestellt. Die Halterung 14 ist am Fr-Längsträger 10 und am MGCpm-Querträger 12 befestigt. Das bedeutet, der MGCpm-Querträger 12 wird über die Halterung 14 am Fr-Längsträger 10 befestigt. Wie nachfolgend ausführlich beschrieben ist, wird die Form der Halterung 14 so bestimmt, dass die Steifigkeit in Bezug auf die Last in Auf/Ab-Richtung relativ hoch und die Steifigkeit in Bezug auf die Last in Front-Heck-Richtung relativ niedrig ist. Aufgrund der erstgenannten Eigenschaft wird die Abstützung des MGCpm-Querträgers 12 in Auf/Ab-Richtung zuverlässig gewährleistet. Aufgrund dieser letztgenannten Eigenschaft wird die Beeinträchtigung der Biege- und Knickverformung des Fr-Längsträgers 10 zum Zeitpunkt der Frontalkollision unterdrückt. Die Halterung 14 ist zudem am Fr-Längsträger 10 auf der linken Fahrzeugseite (nicht dargestellt) befestigt, was aber aufgrund der Symmetrie der Fahrzeugstruktur im Folgenden nicht beschrieben wird.
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Die Halterung 14 umfasst den vorderen Befestigungsabschnitt 34, den hinteren Befestigungsabschnitt 36 (ein Paar Befestigungsabschnitte) und einen Verbindungsabschnitt 37. Der vordere Befestigungsabschnitt 34 und der hintere Befestigungsabschnitt 36 haben eine im Wesentlichen flache Plattenform und umfassen Außenabschnitte 34A und 36A, die mit der Oberseite des Fr-Längsträgers 10 in Kontakt kommen, sowie Innenabschnitte 34B und 36B, die in Breitenrichtung von den Außenabschnitten 34A und 36A nach innen ragen. Die vorstehenden Innenabschnitte 34B und 36B werden mit der Oberseite des MGCpm-Querträgers 12 in Kontakt gebracht. Die Befestigungslöcher 38A und 38B sind im Außenabschnitt 34A bzw. im Innenabschnitt 34B des vorderen Befestigungsabschnitts 34 ausgebildet. Ebenso sind die Befestigungslöcher 38C und 38D im Außenabschnitt 36A bzw. im Innenabschnitt 36B des hinteren Befestigungsabschnitts 36 ausgebildet.
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Der Verbindungsabschnitt 37 verbindet den vorderen Befestigungsabschnitt 34 und den hinteren Befestigungsabschnitt 36. Der Verbindungsabschnitt 37 ist eine Wulst, die sich in Auf/Ab-Richtung erstreckt und einen Vorderwandabschnitt 37A, einen Rückwandabschnitt 37B sowie einen Seitenwandabschnitt 37C umfasst.
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Die Wandfläche des Vorderwandabschnitts 37A weist im Wesentlichen senkrecht zur Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs (ist entlang der Breitenrichtung vorgesehen), ist mit dem hinteren Endabschnitt des vorderen Befestigungsabschnitts 34 verbunden und erstreckt sich in Höhenrichtung. Die Wandfläche des Rückwandabschnitts 37B weist ebenfalls im Wesentlichen senkrecht zur Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs, ist mit dem vorderen Endabschnitt des hinteren Befestigungsabschnitts 36 verbunden und erstreckt sich in Höhenrichtung. Die Wandfläche des Seitenwandabschnitts 37C ist entlang der Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs angeordnet und verbindet den Vorderwandabschnitt 37A mit dem Rückwandabschnitt 37B.
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Durch den Vorderwandabschnitt 37A und den Rückwandabschnitt 37B senkrecht zur Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs und den Seitenwandabschnitt 37C, der die beiden verbindet und sich parallel zur Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs erstreckt, ist der Verbindungsabschnitt 37 in Form einer eckigen Nut (U-Form) ausgebildet, die in Fahrzeugbreitenrichtung in einem Querschnitt in Draufsicht vertieft ist, wie in 8 dargestellt ist, die später beschrieben wird. Wie später beschrieben wird, biegt und verformt sich die eckige Nutform beim dem Biegen und Knicken des Fr-Längsträgers 10 zum Zeitpunkt der Frontalkollision.
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Darüber hinaus ist das Befestigungsloch 38E im unteren Endabschnitt des Verbindungsabschnitts 37 ausgebildet, und im oberen Endabschnitt ist ein Befestigungsloch 38F ausgebildet. Wie später beschrieben ist, wird das Befestigungsloch 38E des unteren Endabschnitts zur Befestigung mit dem MGCpm-Querträger 12 verwendet, und das Befestigungsloch 38F des oberen Endabschnitts wird zur Befestigung mit der Kotflügelschürze 13 verwendet.
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Ein Anstoßbereich des Verbindungsabschnitts 37 mit der Kotflügelschürze 13 weist eine Form auf, die der Innenwandfläche der Kotflügelschürze 13 entspricht. Das heißt, der Verbindungsabschnitt 37 deckt die Kotflügelschürze 13 ab. Dadurch entsteht eine geschlossene Querschnittsstruktur, wie sie später beschrieben wird.
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Die 5 bis 8 veranschaulichen einen Montageprozess der Fahrzeugfrontkonstruktion gemäß der Ausführungsform. Wie in 5 dargestellt ist, wird die Halterung 14 an der Oberseite des Fr-Längsträgers 10 montiert. Insbesondere werden das Befestigungsloch 38A, das am vorderen Befestigungsabschnitt 34 der Halterung 14 vorgesehen ist, und das Befestigungsloch 21A, das an der Oberseite des Fr-Längsträgers 10 ausgebildet ist, ausgerichtet und eine Schraubbefestigung durch Schrauben und Muttern durchgeführt. In ähnlicher Weise werden das Befestigungsloch 38C am hinteren Befestigungsabschnitt 36 der Halterung 14 und das Befestigungsloch 21B an der Oberseite des Fr-Längsträgers 10 ausgerichtet und eine Schraubbefestigung durch Schrauben und Muttern durchgeführt.
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Wie vorstehend beschrieben, sind die Befestigungslöcher 21A und 21B des Fr-Längsträgers 10 vorne und hinten über den Biege- und Knickstartpunkt 24 angeordnet. Da der vordere Befestigungsabschnitt 34 und der hintere Befestigungsabschnitt 36 mit den Befestigungslöchern 21A und 21B ausgerichtet und mit Schrauben befestigt sind, sind der vordere Befestigungsabschnitt 34 und der hintere Befestigungsabschnitt 36 vor und hinter dem Biege- und Knickstartpunkt 24 vorgesehen.
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Zudem werden das am oberen Ende des Verbindungsabschnitts 37 der Halterung 14 vorgesehene Befestigungsloch 38F und ein in der Kotflügelschürze 13 vorgesehenes Befestigungsloch 39 (siehe 1 und 7) ausgerichtet und mit Schrauben und Muttern verschraubt. Ferner werden die beidseitig des Verbindungsabschnitts 37 gebildeten Flansche 41 (siehe 4) mit der Kotflügelschürze 13 durch Schweißen, Kleben oder dergleichen verbunden.
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Eine geschlossene Profilstruktur mit einer rechteckigen Form im Querschnitt in Draufsicht wird durch den Verbindungsabschnitt 37 (den Vorderwandabschnitt 37A, den Rückwandabschnitt 37B und den Seitenwandabschnitt 37C) der in einer Querschnittsansicht die Form einer eckigen Nut hat, und die Kotflügelschürze 13 gebildet. Da die Halterung zur Abstützung des MGCpm-Querträgers 12 in Auf/Ab-Richtung eine geschlossene Querschnittsstruktur aufweist, die sich in Auf/Ab-Richtung erstreckt, kann eine hohe vertikale Stützfestigkeit bzw. -steifigkeit bezüglich des MGCpm-Querträgers 12 erreicht werden.
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Darüber hinaus ist eine geschlossene Querschnittsstruktur des Verbindungsabschnitts 37 und der Kotflügelschürze 13 angrenzend an den Aufhängungsturm 11 ausgebildet. Da der Aufhängungsturm 11 die Aufhängung trägt, ist die Stützsteifigkeit in Auf/Ab-Richtung, in Front-Heck-Richtung und in Links/Rechts-Richtung höher als bei den anderen Elementen. Da die geschlossene Querschnittsstruktur des Verbindungsabschnitts 37 und der Kotflügelschürze 13 so ausgebildet ist, dass sie angrenzend an den Aufhängungsturm 11 mit hoher Vertikalsteifigkeit liegt, wird die vertikale Verschiebung der geschlossenen Querschnittsstruktur unterdrückt, so dass eine hohe vertikale Stützsteifigkeit bezüglich des MGCpm-Querträgers 12 erreicht werden kann.
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6 zeigt ein Beispiel, wenn der MGCpm-Querträger 12 an der Halterung 14 befestigt ist. Die Oberseite des MGCpm-Querträgers 12 wird mit den Innenabschnitten 34B und 36B der Halterung 14 in Kontakt gebracht, die aus der Oberseite des Fr-Längsträgers 10 herausragen (sich erstrecken). So wird beispielsweise die Fahrzeugkarosserie mit der Halterung 14 und dem Fr-Längsträger 10 angehoben, während der MGCpm-Querträger 12, an dem die Hochspannungsvorrichtung, wie beispielsweise eine rotierende elektrische Maschine, befestigt ist, von unten durch einen Sockel oder dergleichen nach oben geschoben wird. Die Befestigungslöcher 32A und 32B (siehe 3) des vorderen Arms 26 des MGCpm-Querträgers 12 sind mit den Befestigungslöchern 38B und 38E (siehe 4) der Halterung 14 ausgerichtet, und die Schraubbefestigung erfolgt durch Schrauben und Muttern. Ebenso ist das Befestigungsloch 32C des hinteren Arms 28 des MGCpm-Querträgers 12 mit dem Befestigungsloch 38D der Halterung 14 ausgerichtet, und die Schraubbefestigung erfolgt durch Schrauben und Muttern. Dadurch wird der MGCpm-Querträger 12 über die Halterung 14 am Fr-Längsträger 10 befestigt.
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7 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie A-A von 6. Wie in 7 dargestellt ist, wird der MGCpm-Querträger 12 in Auf/Ab-Richtung getragen, insbesondere durch den Verbindungsabschnitt 37 der Halterung 14.
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Weiterhin zeigt 8 eine Querschnittsansicht entlang einer gestrichelten Linie, die am Umfang der Halterung 14 von 6 in einer Draufsicht angebracht ist. Weiterhin ist die Kotflügelschürze 13 nicht dargestellt. Wie in 8 dargestellt ist, ist der Verbindungsabschnitt 37 der Halterung 14 in Form einer eckigen Nut (U-Form) ausgebildet, die in Fahrzeugbreitenrichtung vertieft ist, und wird in Bezug auf eine Lasteinleitung in Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs gebogen und verformt.
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9 ist eine Querschnittsansicht zum Zeitpunkt der Frontalkollision entlang der Fahrzeugfrontkonstruktion in einer Draufsicht. Bei der Frontalkollision wird der Fr-Längsträger 10 einer Biege- und Knickverformung unterzogen. Wie vorstehend beschrieben ist, erfolgt das Biegen und Knicken mit den Biege- und Knickstellen 24A bis 24C als Drehpunkt der Bruchstelle. Einhergehend mit dem Biegen und Knicken ändert sich ein Abstand D2 zwischen dem vorderen Befestigungsabschnitt 34 und dem hinteren Befestigungsabschnitt 36 der Halterung 14, die mit dem Fr-Längsträger 10 verschraubt ist. Bei dem Beispiel von 9 wird der Abstand D2 verringert. Einhergehend mit der Änderung des Abstands wird eine Last in Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs auf die Halterung 14 aufgebracht. Im Beispiel von 9 wird die Drucklast in Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs mit abnehmendem Abstand D2 in die Halterung 14 eingeleitet.
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Zu diesem Zeitpunkt werden der Vorderwandabschnitt 37A und der Rückwandabschnitt 37B, die in Fahrzeugbreitenrichtung verlaufen, gebogen und verformt. Beispielsweise werden der Vorderwandabschnitt 37A und der Rückwandabschnitt 37B in bogenförmig abgelenkt. Weiterhin wird mit der bogenförmigen Ablenkung der Seitenwandabschnitt 37C gebogen und verformt (biegsam verformt), so dass er sich in Fahrzeugbreitenrichtung nach innen wölbt. Da der Verbindungsabschnitt 37 gegen die Last in Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs, die in die Halterung 14 eingeleitet wird, gebogen und verformt wird, kann der Fr-Längsträger 10 gebogen und geknickt werden, und der Aufprall zum Zeitpunkt der Frontkollision wird durch das Biegen und Knicken absorbiert.
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Wie vorstehend beschrieben ist, können, da zwischen dem vorderen Arm 26 und dem hinteren Arm 28 des MGCpm-Querträgers 12 ein Raum gebildet ist, die gebogenen und geknickten Fr-Längsträger 10 in den Raum eindringen. Auf diese Weise kann durch das Verwenden einer solchen Konfiguration, bei der die Halterung 14 und der MGCpm-Querträger 12 das Biegen und Knicken des Fr-Längsträgers 10 nicht behindern, der Aufprall zum Zeitpunkt der Frontalkollision durch den Fr-Längsträger 10 (das Biegen und Knicken) absorbiert werden.
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Es sei angemerkt, dass die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern alle Änderungen und Modifikationen umfasst, ohne vom technischen Umfang oder Wesen der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen definiert sind, abzuweichen.
