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TECHNISCHES GEBIET
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Hierin offenbart ist ein Fahrzeugunterbodenaufbau, in dem eine Batterie unter einem Fahrzeugboden angeordnet ist.
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HINTERGRUND
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Ein Fahrzeug mit einer Batterie, die unter dem Boden des Fahrzeugs angeordnet ist, ist hinlänglich bekannt. So offenbart beispielsweise die
JP 2017 - 109 597 A eine Technik zur Anordnung einer Batterie unter einem Fahrzeugboden. Gemäß der
JP 2017 - 109 597 A ist an einem vorderen Ende der Batterie ein Verbindungselement (Anschluss) zwischen Batterie und einer Kältemittelleitung vorgesehen. Gemäß der
JP 2017 - 109 597 A ist eine Schutzvorrichtung, die eine gekrümmte Platte ist, derart angeordnet, dass sie sich von einer Vorderseite des Anschlusses nach unten erstreckt und verhindert, dass der Anschluss mit einem auf eine Straße gefallenen Objekt in Berührung kommt (im Folgenden als „auf die Straße gefallenes Objekt“ bezeichnet).
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In der
JP 2017 - 109 597 A ist die Komponente, mit der das nahe bzw. proximale Ende der Schutzvorrichtung verbunden ist, nicht spezifiziert, aber es wird davon ausgegangen, dass das proximale Ende der Schutzvorrichtung mit einem Körper oder Rahmen (im Folgenden als „Körper oder dergleichen“ bezeichnet) verbunden ist. Ein solcher Körper oder dergleichen neigt dazu, sich unter Kollisionslast bei einer Frontalkollision, bei dem eine Vorderseite des Fahrzeugs mit einem Hindernis kollidiert, nach hinten zu bewegen. Bei der Frontalkollision bewegt sich die mit dem Körper oder dergleichen verbundene Schutzvorrichtung auch zusammen mit dem Körper oder dergleichen nach hinten. Die in der
JP 2017 - 109 597 A offenbarte Technik kann dazu führen, dass die Schutzvorrichtung, die sich aufgrund der Frontkollision nach hinten bewegt hat, mit dem Anschluss oder der Batterie kollidiert und dadurch den Anschluss oder die Batterie schwächt oder beschädigt. Weiterer Stand der Technik findet sich in der
US 8 739 910 B2 sowie der
DE 11 2009 004 862 B4 .
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Ausgehend vom Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen Fahrzeugunterbodenaufbau anzugeben, der den Anschluss und die Batterie auch bei einer Frontalkollision angemessen schützen kann. Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1, vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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KURZFASSUNG
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Ein hierin offenbarter Fahrzeugunterbodenaufbau beinhaltet eine Batterie, die unter einem Fahrzeugboden angeordnet ist und zumindest einen Anschluss aufweist, der von einem vorderen Ende der Batterie vorsteht, und eine Schutzvorrichtung, die den zumindest einen Anschluss von unten abdeckt und schützt, wobei die Schutzvorrichtung einen hinteren Abschnitt aufweist, der an der Batterie befestigt ist, sowie einen vorderen Abschnitt, der durch ein Befestigungselement an einem Körper oder einem Rahmen befestigt ist. Die Schutzvorrichtung beinhaltet ein Befestigungsloch, durch das das Befestigungselement eingeführt ist, und einen Ausschnitt, der mit einem hinteren Abschnitt des Befestigungslochs verbunden ist und ein Lösen des Befestigungselements von der Schutzvorrichtung ermöglicht.
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Diese Konfiguration bewirkt, dass sich das Befestigungselement bei einer Frontalkollision zusammen mit dem Körper oder dem Rahmen zur Fahrzeugrückseite bzw. nach hinten bewegt und sich von der Schutzvorrichtung löst. Dadurch wird der Körper oder der Rahmen von der Schutzvorrichtung getrennt, um zu verhindern, dass die Schutzvorrichtung mit der Batterie oder dem Anschluss kollidiert, wodurch die Batterie und der Anschluss angemessen geschützt werden.
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In dieser Konfiguration kann die Schutzvorrichtung ferner eine hintere geneigte Fläche bzw. Schrägfläche beinhalten, die angrenzend an eine Fahrzeugrückseite des Befestigungslochs vorgesehen ist und derart geneigt ist, dass sie nach hinten ansteigt.
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Diese Konfiguration bewirkt, dass das Befestigungselement, das sich bei der Frontalkollision zur Fahrzeugrückseite bzw. nach hinten bewegt, leicht mit der hinteren Schrägfläche kollidiert. Wenn das Befestigungselement dann mit der hinteren Schrägfläche kollidiert, bewegt sich die Schutzvorrichtung leicht nach unten, was dazu führt, dass eine Kollisionslast weniger wahrscheinlich durch die Schutzvorrichtung auf die Batterie übertragen wird.
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Die Schutzvorrichtung kann ferner eine Mehrzahl von erhöhten Teilen und eine Mehrzahl von vertieften Teilen beinhalten, wobei die Mehrzahl von erhöhten Teilen in einer Dickenrichtung angehoben ist und sich in einer Fahrzeuglängsrichtung erstreckt, und die Mehrzahl von vertieften Teilen in der Dickenrichtung vertieft ist und sich in der Fahrzeuglängsrichtung erstreckt.
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Diese Konfiguration macht die Schutzvorrichtung weniger anfällig für Verformungen in Fahrzeuglängsrichtung. Somit kann sich die Schutzvorrichtung auch bei einer Frontalkollision leicht von dem Körper oder dem Rahmen lösen, ohne verformt zu werden.
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Bei dieser Konfiguration sind das Befestigungsloch und der Ausschnitt in jedem der erhöhten Teile vorgesehen, und eine untere Endfläche des Befestigungselements ist höher als jedes der vertieften Teile an zueinander identischen Positionen in Fahrzeuglängsrichtung angeordnet.
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Bei dieser Konfiguration sind beide Seiten des Befestigungselements in Fahrzeugbreitenrichtung von aufrechten Wänden umgeben, die sich von den erhöhten Teilen bis zu den vertieften Teilen erstrecken. Dadurch ist es unwahrscheinlicher, dass andere Elemente mit dem Befestigungselement kollidieren, was wiederum eine Beschädigung oder Lockerung des Befestigungselements wirksam verhindert.
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Der zumindest eine Anschluss kann oberhalb der vertieften Teile angeordnet sein.
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Diese Konfiguration ermöglicht es, einen Abstand zwischen dem Anschluss und der Schutzvorrichtung sicherzustellen und effektiv zu verhindern, dass der Anschluss und die Schutzvorrichtung miteinander in Kontakt kommen. Dadurch kann der Anschluss angemessen geschützt werden.
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Der hier offenbarte Fahrzeugunterbodenaufbau kann den Anschluss und die Batterie auch bei einer Frontalkollision angemessen schützen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Ausführungsform(en) der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren beschrieben, wobei:
- 1 eine Draufsicht auf einen Abschnitt um eine Batterie herum ist;
- 2 eine Ansicht von einem Punkt A in 1 aus gesehen ist;
- 3 eine perspektivische Ansicht einer Schutzvorrichtung ist;
- 4 eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts D aus 3 ist;
- 5 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B in 1 ist;
- 6 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie C-C in 1 ist;
- 7 eine partielle perspektivische Ansicht einer Befestigungsschiene von unten ist;
- 8 eine schematische Seitenansicht eines Abschnitts um die Batterie und ein hinteres Querelement ohne Schutzvorrichtung oder Befestigungsschiene ist;
- 9 eine schematische Seitenansicht des Abschnitts um die Batterie und das hintere Querelement mit der Schutzvorrichtung, jedoch ohne Befestigungsschiene, ist;
- 10 eine schematische Seitenansicht des Abschnitts um die Batterie und das hintere Querelement mit der Schutzvorrichtung und der Befestigungsschiene ist;
- 11 eine schematische Querschnittsansicht eines Abschnitts um ein Befestigungsloch im Normalzustand ist; und
- 12 eine schematische Querschnittsansicht des Abschnitts um das Befestigungsloch bei einer Frontalkollision ist.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend wird der Fahrzeugunterbodenaufbau anhand der Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine Draufsicht auf einen Abschnitt um eine Batterie 10. Weiterhin ist 2 eine Ansicht von einem Punkt A in 1 aus gesehen. Es sei angemerkt, dass in jeder der Zeichnungen „Fr“, „Up“ und „W“ eine Richtung zur Fahrzeugvorderseite, eine Richtung zur Fahrzeugoberseite und eine Fahrzeugbreitenrichtung anzeigen.
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Das Fahrzeug ist ein Elektrofahrzeug, das mit zumindest einem Motor als Antriebs- bzw. Leistungsquelle ausgestattet ist, und ist beispielsweise ein Elektrofahrzeug, das nur mit der Leistung von dem Motor fährt, oder ein Hybridfahrzeug, das mit der Leistung von dem Motor und einer Maschine fährt. Unter einer Bodenplatte des Fahrzeugs ist die Batterie 10 angeordnet, die elektrische Leistung zu und von einem Fahrmotor überträgt. Die Batterie 10 ist eine aufladbare und entladbare Sekundärbatterie, wie beispielsweise eine Lithium-Ionen-Batterie. Die Batterie 10 hat ein Batteriegehäuse 17 aus Metall. Im Inneren des Batteriegehäuses 17 ist ein Batteriemodul untergebracht, das aus einer Mehrzahl von Batterieelementen (Zellen) besteht, die in Reihe oder parallel geschaltet sind. In diesem Beispiel hat das Batteriegehäuse 17 eine im Wesentlichen rechteckige Quaderform, die flach ist und in Fahrzeuglängsrichtung verlängert ist.
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Ein Anschluss 18, der das Batteriemodul und eine externe Vorrichtung verbindet, ist an einer Vorderfläche des Batteriegehäuses 17 befestigt. An den Anschluss 18 werden beispielsweise eine Signalleitung, eine Stromleitung und eine Kältemittelleitung angeschlossen. Die Anzahl der Anschlüsse 18 kann bei Bedarf entsprechend geändert werden und kann ein, zwei oder mehr sein. In den Zeichnungen ist ein Beispiel dargestellt, bei dem drei Anschlüsse 18 auf der Vorderseite eines Batteriegehäuses 17 vorgesehen sind.
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Ein Aufhängungselement 12 ist angrenzend an eine Fahrzeugvorderseite der Batterie 10 vorgesehen. Das Aufhängungselement 12 ist ein Rahmenelement, das eine Aufhängung trägt. Das Aufhängungselement 12 dieses Beispiels beinhaltet ein vorderes Querelement bzw. einen vorderen Querträger 20 und ein hinteres Querelement bzw. einen hinteren Querträger 22, die sich in Fahrzeugbreitenrichtung erstrecken, und ein Paar Seitenelemente bzw. Längsträger 24, die jeweils ein Ende des vorderen Querelements 20 und ein Ende des hinteren Querelements 22 verbinden und eine im Wesentlichen quadratische Form aufweisen.
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Wie aus 2 ersichtlich, weist das vordere Querelement 20 eine umgekehrte Bogenform auf, deren Mitte in Fahrzeugbreitenrichtung konkav ist. Weiterhin weist das hintere Querelement 22 eine Bogenform auf, deren Mitte in Fahrzeugbreitenrichtung konvex ist. Ein unteres Ende des Aufhängungselements 12 liegt höher als ein unteres Ende der Batterie 10. Weiterhin befinden sich die unteren Enden einiger der Anschlüsse 18 tiefer bzw. niedriger als das untere Ende des hinteren Querelements 22 an identischen Positionen zueinander in Fahrzeugbreitenrichtung.
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Zwischen dem Aufhängungselement 12 und der Batterie 10 ist eine Schutzvorrichtung 14 angebracht. 3 ist eine perspektivische Ansicht der Schutzvorrichtung 14, und 4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts D aus 3. Es sei angemerkt, dass in 4, um ein Durchgangsloch identifizierbar zu machen, eine sandige bzw. feinpunktierte Schraffur (EN: sandy hatching) bei der Schutzvorrichtung 14 verwendet wird.
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Die Schutzvorrichtung 14 deckt die Anschlüsse 18 von unten ab, um die Anschlüsse 18 vor einem Kontakt mit einer Fahrbahnoberfläche oder einem springenden Stein zu schützen. Die Schutzvorrichtung 14 ist ein in Fahrzeuglängsrichtung langes Plattenelement und ist beispielsweise ein pressgeformtes Element. Die Schutzvorrichtung 14 weist eine Mehrzahl von erhöhten Teilen 28 auf, die in einer Dickenrichtung angehoben sind, und eine Mehrzahl von vertieften Teilen 26, die in der Dickenrichtung vertieft sind. Die erhöhten Teile 28 und die vertieften Teile 26 erstrecken sich jeweils in Fahrzeuglängsrichtung. Weiterhin sind die erhöhten Teile 28 und die vertieften Teile 26 abwechselnd angeordnet. Wie aus 3 ersichtlich ist, ist weder eine Breite jedes der erhöhten Teile 28 noch eine Breite jedes der vertieften Teile 26 konstant, und die Breite des erhöhten Teils 28 wird leicht zu einer Fahrzeugrückseite hin verringert. Weiterhin wird die Breite des vertieften Teils 26 in Richtung der Fahrzeugrückseite hin deutlich vergrößert.
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Ein vorderer Abschnitt der Schutzvorrichtung 14 wird mit einer Befestigungsstange bzw. Befestigungsschiene 16 (die später beschrieben wird) am hinteren Querelement 22 des Aufhängungselements 12 befestigt. Für diese Befestigung ist an einem vorderen Ende der Schutzvorrichtung 14 ein Befestigungsloch 30 gebildet, durch das eine Befestigungsschraube 42, die ein Befestigungselement ist, eingeführt ist. Ein Durchmesser des Befestigungslochs 30 ist größer als ein Haupt- bzw. Schaftdurchmesser (EN: major diameter) der Befestigungsschraube 42 und kleiner als ein Durchmesser eines Kopfes der Befestigungsschraube 42. Die durch das Befestigungsloch 30 eingesetzte Befestigungsschraube 42 wird in eine Schweißmutter 43 geschraubt, die an der Befestigungsschiene 16 befestigt ist, um die Schutzvorrichtung 14 an der Befestigungsschiene 16 zu befestigen. 5 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B aus 1, die zeigt, wie diese Befestigung durchgeführt wird.
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Die Schutzvorrichtung 14 beinhaltet weiterhin einen Ausschnitt 32, der sich angrenzend an eine Rückseite des Befestigungslochs 30 befindet und teilweise mit dem Befestigungsloch 30 verbunden ist (siehe 4). Der Ausschnitt 32 ist ausreichend breiter als der Durchmesser des Kopfes der Befestigungsschraube 42. Der so vorgesehene Ausschnitt 32 ermöglicht es die Schutzvorrichtung 14 und die Befestigungsschiene 16, d.h. die Schutzvorrichtung 14 und das Aufhängungselement 12, bei einer Frontalkollision leicht voneinander zu trennen. Dies wird später beschrieben.
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Hierbei ist, wie in 4 dargestellt, ein Abschnitt, in dem der Ausschnitt 32 ausgebildet ist, im Wesentlichen V-förmige vertieft ausgestaltet. Das heißt, die Schutzvorrichtung 14 beinhaltet eine Aussparung 34, die aus einer vorderen geneigten Fläche bzw. Schrägfläche 36 besteht, die derart geneigt ist, dass sie nach hinten abfällt, und einer hinteren geneigten Fläche bzw. Schrägfläche 38, die derart geneigt ist, dass sie nach hinten ansteigt, und die in Fahrzeuglängsrichtung miteinander verbunden ist. Ein Abschnitt des Ausschnitts 32 erstreckt sich über die vordere Schrägfläche 36. Die hintere Schrägfläche 38 ist eine ebene Fläche, die weder einen Ausschnitt noch ein Loch aufweist. Es kann gesagt werden, dass ein hinteres Ende (d.h. ein oberes Ende) der hinteren Schrägfläche 38 höher angeordnet ist als ein unteres Ende der Befestigungsschraube 42, wie später im Detail beschrieben, und die hintere Schrägfläche 38 dem Kopf der Befestigungsschraube 42 in Fahrzeuglängsrichtung zugewandt ist.
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Weiterhin sind, wie aus 3 und 5 ersichtlich, das Befestigungsloch 30, der Ausschnitt 32 und die Aussparung 34 jeweils in den erhöhten Teilen 28 ausgebildet. Wie in 5 dargestellt, ist ein Erhebungsbetrag der erhöhten Teile 28 von den vertieften Teilen 26 größer als eine Dicke des Kopfes der Befestigungsschraube 42. Mit anderen Worten, ein unteres Ende eines jeden der vertieften Teile 26 befindet sich tiefer als das untere Ende der Befestigungsschraube 42 an einer Position, die mit der Befestigungsschraube 42 in Längsrichtung identisch ist. Dementsprechend sind beide Seiten in Fahrzeugbreitenrichtung der Befestigungsschraube 42 immer von aufrechten Wänden 40 umgeben, die sich von den erhöhten Teilen 28 bis zu den vertieften Teilen 26 erstrecken. Dadurch sind andere Elemente weniger anfällig für den Kontakt mit der Befestigungsschraube 42, was wiederum eine effektive Vermeidung von Beschädigungen oder Lockerungen der Befestigungsschraube 42 ermöglicht.
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Ein hinterer Abschnitt der Schutzvorrichtung 14 ist direkt an einer Unterseite der Batterie 10 oder indirekt an der Unterseite der Batterie 10 mit einem dazwischengeschalteten Batterierahmen (nicht dargestellt) oder dergleichen befestigt. Die Schutzvorrichtung 14 kann an der Batterie 10 mittels einer Schraube oder einer Niete oder durch Schweißen befestigt werden. In jedem Fall ermöglicht die Befestigung des hinteren Teils der Schutzvorrichtung 14 an der Unterseite der Batterie 10, dass die Schutzvorrichtung 14 die Anschlüsse 18 von unten abdeckt, die von der Vorderseite der Batterie 10 herausragen. Dadurch ist es möglich, die Anschlüsse 18 vor dem Kontakt mit einer Fahrbahnoberfläche oder einem hochspringenden Stein zu schützen.
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Daneben sind in diesem Beispiel die Anschluss 18 über den vertieften Teilen 26 der Schutzvorrichtung 14 angeordnet. Dies wird mit Bezug auf 6 beschrieben. 6 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie C-C aus 1. Wie aus 6 ersichtlich, befinden sich die Anschlüsse 18 alle über den vertieften Teilen 26. Diese Konfiguration ermöglicht es, einen ausreichenden Abstand zwischen den einzelnen Anschlüssen 18 und der Schutzvorrichtung 14 sicherzustellen und somit zu verhindern, dass die Anschlüsse 18 und die Schutzvorrichtung 14 miteinander in Kontakt kommen. Weiterhin ermöglicht eine solche Konfiguration, dass die Schutzvorrichtung 14 höher angeordnet werden kann als bei einer Konfiguration, bei der die Anschlüsse 18 über den erhöhten Teilen 28 angeordnet sind. Dadurch kann auch der Kontakt zwischen der Schutzvorrichtung 14 und der Fahrbahnoberfläche reduziert werden.
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Wie vorstehend beschrieben, wird die Schutzvorrichtung 14 an der Befestigungsschiene 16 befestigt. Die Befestigungsschiene 16 ist ein Element, das an einem unteren Abschnitt des hinteren Querelements 22 befestigt ist. 7 ist eine partielle perspektivische Ansicht der Befestigungsschiene 16 von unten. In diesem Beispiel ist die Befestigungsschiene 16 ein rechteckiges rohrförmiges Element, das in Fahrzeugbreitenrichtung verläuft. Ein Durchgangsloch 44 zur Befestigung der Befestigungsschiene 16 an der Schutzvorrichtung 14 ist durch eine Unterseite der Befestigungsschiene 16 ausgebildet. Weiterhin ist auf einer Fläche auf der Rückseite der Durchgangsbohrung 44 die Schweißmutter 43 (siehe 5), in welche die Befestigungsschraube 42 eingeschraubt wird, befestigt.
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Eine Durchgangsbohrung 46 zur Befestigung der Befestigungsschiene 16 am hinteren Querelement 22 ist an einem Ende und durch eine Oberseite der Befestigungsschiene 16 ausgebildet. Weiterhin ist, wie in 7 dargestellt, die der Durchgangsbohrung 46 zugewandte Unterseite der Befestigungsschiene 16 großzügig ausgeschnitten, so dass die Befestigungsschraube 48 von unten eingeführt werden kann. An einem Abschnitt des hinteren Querelements 22, der dem Durchgangsloch 46 entspricht, ist ein Einsteckloch ausgebildet, durch das die Befestigungsschraube 48 eingeführt ist, und ferner ist auf einer Fläche auf der Rückseite des Einstecklochs eine Schweißmutter 50 befestigt, in welche die Befestigungsschraube 48 eingeschraubt wird. Die hier beschriebene Befestigung der Befestigungsschiene 16 am hinteren Querelement 22 ist jedoch ein Beispiel, und die Befestigungsschiene 16 und das hintere Querelement 22 können durch ein anderes Verfahren, wie beispielsweise Schweißen, miteinander verbunden werden.
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Hier weist das hintere Querelement 22, wie vorstehend beschrieben und in 5 dargestellt, eine Bogenform auf, deren Mitte in Fahrzeugbreitenrichtung konvex ist. Die Befestigungsschiene 16 ist an einer Unterseite des hinteren Querelements 22 befestigt, so dass sie sich über den Bogen erstreckt. Dadurch entsteht ein gewisser Spalt zwischen der Oberseite der Befestigungsschiene 16 und der Unterseite des hinteren Querelements 22 in der Mitte in Fahrzeugbreitenrichtung.
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Wie in 2 dargestellt, kann die Befestigungsschiene 16 eine Position und Größe aufweisen, so dass ein unteres Ende der Befestigungsschiene 16 niedriger bzw. tiefer als die unteren Enden der Anschlüsse 18 und höher als das untere Ende der Batterie 10 liegt. Diese Konfiguration ermöglicht es, die Schutzvorrichtung 14 effektiv daran zu hindern, mit einem auf die Straße gefallenen Objekt in Berührung zu kommen (im Folgenden als „auf die Straße gefallenes Objekt“ bezeichnet). Dies wird später beschrieben.
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Als nächstes wird der Grund beschrieben, warum die Schutzvorrichtung 14 und die Befestigungsschiene 16 wie oben beschrieben vorgesehen sind. Die 8 bis 10 sind schematische Seitenansichten eines Abschnitts um die Batterie 10 und das hintere Querelement 22. 8 zeigt eine Konfiguration, bei der weder die Schutzvorrichtung 14 noch die Befestigungsschiene 16 vorgesehen ist, 9 zeigt eine Konfiguration, bei der nur die Schutzvorrichtung 14 vorgesehen ist, aber die Befestigungsschiene 16 nicht vorgesehen ist, und 10 zeigt eine Konfiguration, bei der sowohl die Schutzvorrichtung 14 als auch die Befestigungsschiene 16 vorgesehen sind.
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Verschiedene Objekte (auf die Straße gefallene Objekte 100) werden auf eine Straße fallen gelassen, und einige der auf die Straße gefallenen Objekte 100 sind relativ groß. Wenn das untere Ende des hinteren Querelements 22 höher liegt als die unteren Enden der Anschlüsse 18, können einige dieser auf die Straße gefallenen Objekte 100 mit den Anschlüssen 18 kollidieren. So wird beispielsweise, wie in 8 dargestellt, davon ausgegangen, dass das auf die Straße gefallene Objekt 100 niedriger ist als das untere Ende des hinteren Querelements 22, aber höher als die unteren Enden der Anschlüsse 18. In diesem Fall geht das auf die Straße gefallene Objekt 100 unter dem hinteren Querelement 22 durch und kollidiert während der Fahrt mit den Anschlüssen 18, was die Anschlüsse 18 schwächen oder beschädigen kann.
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Andererseits wird, wie in 9 dargestellt, davon ausgegangen, dass die Schutzvorrichtung 14, welche die Anschlüsse 18 von unten abdeckt und schützt, zwischen dem hinteren Querelement 22 und der Batterie 10 liegt. In diesem Fall kollidiert, wie in 8, selbst wenn das auf die Straße gefallene Objekt 100 vorhanden ist, das auf die Straße gefallene Objekt 100 mit der Schutzvorrichtung 14, bevor es mit den Anschlüssen 18 kollidiert. Dann bewirkt die Kollision des auf die Straße gefallenen Objekts 100 mit der Schutzvorrichtung 14, dass sich das Fahrzeug nach oben bewegt, um über das auf die Straße gefallene Objekt 100 zu fahren, wodurch verhindert wird, dass die Anschlüsse 18 mit dem auf die Straße gefallenen Objekt 100 kollidieren.
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Da es sich bei der Schutzvorrichtung 14 jedoch um eine dünne Platte handelt, kann die Schutzvorrichtung 14 beim einem Aufprall mit starker Kraft auf das auf die Straße gefallene Objekt 100 verformt oder beschädigt werden. In diesem Beispiel ist, wie vorstehend beschrieben und in 10 dargestellt, die Befestigungsschiene 16 zwischen der Schutzvorrichtung 14 und dem hinteren Querelement 22 angeordnet. Die Befestigungsschiene 16 erstreckt sich über den Bogen, der durch das hintere Querelement 22 ausgebildet wird. Mit anderen Worten, die Befestigungsschiene 16 ist an einer Position befestigt, die ausreichend tiefer als die Mitte des hinteren Querelements 22 in Fahrzeugbreitenrichtung ist. Dementsprechend kollidieren viele der auf die Straße gefallenen Objekte 100 mit der Befestigungsschiene 16, bevor sie mit der Schutzvorrichtung 14 kollidieren, während das Fahrzeug fährt. Wenn das auf die Straße gefallene Objekt 100 mit der Befestigungsschiene 16 kollidiert, bewegt sich das Fahrzeug nach oben, um über das auf die Straße gefallene Objekt 100 zu fahren. Dadurch wird der Kontakt zwischen dem auf die Straße gefallenen Objekt 100 und der Schutzvorrichtung 14 unterdrückt, was wiederum eine Verformung oder Beschädigung der Schutzvorrichtung 14 wirksam verhindert.
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Im Allgemeinen gilt: Je größer ein Winkel zwischen einer Richtung der auf die Schutzvorrichtung 14 wirkenden Kraft und der Oberfläche der Schutzvorrichtung 14 ist, desto mehr ist die Schutzvorrichtung 14 anfällig für Verformungen, und je mehr die Richtung der Kraft parallel zur Oberfläche der Schutzvorrichtung 14 verläuft, desto weniger ist die Schutzvorrichtung 14 anfällig für Verformungen. Wenn die Befestigungsschiene 16 zwischen der Schutzvorrichtung 14 und dem hinteren Querelement 22 eingefügt wird, wird die Höhe des vorderen Endes der Schutzvorrichtung 14 abgesenkt und die Neigung der Schutzvorrichtung 14 wird sanft. Das heißt, eine Befestigungsposition der Schutzvorrichtung 14 wird fast eben. Dementsprechend ist der Winkel zwischen der Richtung (Winkel) der bei der Kollision wirkenden Kraft (im Allgemeinen parallel zur Fahrbahnoberfläche) und der Schutzvorrichtung 14 klein, selbst wenn das auf die Straße gefallene Objekt 100 mit der Schutzvorrichtung 14 kollidiert. Dadurch ist die Schutzvorrichtung 14 auch dann weniger anfällig für Verformungen, wenn das auf die Straße gefallene Objekt 100 mit der Schutzvorrichtung 14 kollidiert.
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Damit das auf die Straße gefallene Objekt 100 unter dem unteren Ende der Befestigungsschiene 16 hindurchgehen kann, um ein Zusammenprallen mit der Schutzvorrichtung 14 und den Anschlüssen 18 zu vermeiden, kann das untere Ende der Befestigungsschiene 16 bis zu einem gewissen Grad abgesenkt werden. Wenn jedoch das untere Ende der Befestigungsschiene 16 übermäßig abgesenkt wird, kommt es häufig zu einer Berührung zwischen der Befestigungsschiene 16 und der Fahrbahnoberfläche. Daher hat die Befestigungsschiene 16 in diesem Beispiel eine Position und Größe, so dass das untere Ende der Befestigungsschiene 16 tiefer liegt als die unteren Enden der Anschlüsse 18 und höher als das untere Ende der Batterie 10. Eine solche Position und Größe ermöglicht es, zu verhindern, dass das auf die Straße gefallene Objekt 100 mit der Schutzvorrichtung 14 in Kontakt kommt, während gleichzeitig der Kontakt zwischen der Befestigungsschiene 16 und der Fahrbahnoberfläche verhindert wird.
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Daneben wird bei der Frontalkollision, bei der ein Hindernis mit der Vorderseite des Fahrzeugs kollidiert, im Aufhängungselement 12 eine große Kraft (Kollisionslast) erzeugt, die zur Rückseite des Fahrzeugs gerichtet ist. Wenn die Batterie 10 und das Aufhängungselement 12 durch die Schutzvorrichtung 14 verbunden sind, wird die Kollisionslast auf den vorderen Teil der Batterie 10 übertragen. Der hintere Teil der Batterie 10 ist starr an einem Körper oder einem Rahmen befestigt, so dass bei der Übertragung einer solchen Kollisionslast auf den vorderen Teil der Batterie 10 eine unerwünschte Druckspannung in Fahrzeuglängsrichtung in der Batterie 10 erzeugt wird.
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Damit sich in diesem Beispiel die Schutzvorrichtung 14 und das Aufhängungselement 12 bei der Frontalkollision leicht voneinander lösen können, ist der Ausschnitt 32 angrenzend an die Rückseite des Befestigungslochs 30 vorgesehen und mit dem Befestigungsloch 30 verbunden. Weiterhin ist in diesem Beispiel, wie vorstehend beschrieben, die hintere Schrägfläche 38, die derart geneigt ist, dass sie nach hinten ansteigt, benachbart zur Rückseite des Befestigungslochs 30 vorgesehen. Ein Effekt des Ausschnitts 32 und der hinteren Schrägfläche 38 wird mit Bezug auf 11 und 12 beschrieben. Die 11 und 12 sind schematische Querschnittsansichten eines Querschnitts um das Befestigungsloch 30, wobei 11 einen Normalzustand und 12 einen Zustand bei der Frontkollision darstellt.
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Da der Ausschnitt 32, wie in 12 dargestellt, mit der Rückseite des Befestigungslochs 30 verbunden ist, kann sich die Befestigungsschraube 42 leicht nach zur Rückseite des Fahrzeugs bzw. nach hinten bewegen. Wenn sich das Aufhängungselement 12 und die am Aufhängungselement 12 befestigte Befestigungsschiene 16 bei der Frontalkollision nach hinten bewegen, bewegt sich dementsprechend auch die Befestigungsschraube 42 zur Rückseite des Fahrzeugs und geht durch den Ausschnitt 32. Dadurch lösen sich die Schutzvorrichtung 14 und die Befestigungsschiene 16, d.h. die Schutzvorrichtung 14 und das Aufhängungselement 12 voneinander, um eine Übertragung der Last auf den vorderen Teil der Batterie 10 zu verhindern.
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In diesem Beispiel ist die hintere Schrägfläche 38, die derart geneigt ist, dass sie nach hinten ansteigt, angrenzend an eine Rückseite des Ausschnitts 32 vorgesehen. Wenn die Befestigungsschraube 42 durch den Ausschnitt 32 geht und sich nach hinten bewegt, kollidiert der Kopf der Befestigungsschraube 42 mit der hinteren Schrägfläche 38. Eine durch diese Kollision erzeugte Kraft wird durch die hintere Schrägfläche 38, die derart geneigt ist, dass sie nach hinten ansteigt, in eine nach vorne und unten gerichtete Kraft umgewandelt, so dass sich die Schutzvorrichtung 14 leicht nach unten bewegt. Wenn sich die Schutzvorrichtung 14 dann nach unten bewegt, wird die Übertragung der Last auf die Batterie 10 durch die Schutzvorrichtung 14 zuverlässiger verhindert.
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Es sei angemerkt, dass, damit die Befestigungsschraube 42 mit der hinteren Schrägfläche 38 kollidiert, das obere Ende der hinteren Schrägfläche 38 höher liegen muss als das untere Ende der Befestigungsschraube 42. Im Allgemeinen gilt: Je steiler der Neigungswinkel der Schutzvorrichtung 14, desto niedriger ist die Position des oberen Endes der hinteren Schrägfläche 38. In diesem Beispiel wird die Schutzvorrichtung 14 durch das Anordnen der Befestigungsschiene 16 zwischen der Schutzvorrichtung 14 und dem Aufhängungselement 12 nahezu eben. Dadurch kann ein Höhenunterschied zwischen dem oberen Ende der hinteren Schrägfläche 38 und dem Befestigungsloch 30 unterdrückt werden, und die Befestigungsschraube 42 kann so gestaltet werden, dass sie zuverlässiger mit der hinteren Schrägfläche 38 kollidiert.
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Es sei angemerkt, dass die obige Beschreibung ein Beispiel ist und solange zumindest das Befestigungsloch 30 und der Ausschnitt 32 in Längsrichtung am vorderen Teil der Schutzvorrichtung 14 in Verbindung miteinander ausgebildet sind, kann die verbleibende Konfiguration entsprechend geändert werden. Obwohl in diesem Beispiel beispielsweise die Schutzvorrichtung 14 am Aufhängungselement 12 mit der dazwischen liegenden Befestigungsschiene 16 befestigt ist, kann die Schutzvorrichtung 14 direkt am Aufhängungselement 12 ohne die Befestigungsschiene 16 befestigt werden. Das heißt, es kann eine Struktur wie in 9 dargestellt verwendet werden. Weiterhin kann die Schutzvorrichtung 14 an einem anderen Rahmen oder Körper und nicht am Aufhängungselement 12 befestigt werden.
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Weiterhin wird in diesem Beispiel eine Schraube als Befestigungselement zur Befestigung der Schutzvorrichtung 14 am Aufhängungselement 12 verwendet, aber solange sowohl die Schutzvorrichtung 14 als auch das Aufhängungselement 12 aneinander befestigt werden können, kann ein anderes Befestigungselement, wie beispielsweise ein Niet oder ein Clip, verwendet werden. Weiterhin kann die Form der Schutzvorrichtung 14 gegebenenfalls geändert werden und kann beispielsweise eine flache Form ohne das vertiefte Teil 26, das erhöhte Teil 28 und die Aussparung 34 sein oder kann als Ganzes gebogen sein.
