DE102019124801A1 - Vehicle body structure - Google Patents
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Abstract
Aufgabe: Bereitstellen einer Fahrzeugkarosseriestruktur, die in der Lage ist, beim Auftreten von Torsionsschwingungen in der Fahrzeugkarosserie eine übermäßige Lasteinwirkung auf den Fahrzeugkarosserierahmen zu verhindern, und die gleichzeitig die Batteriekapazität gewährleisten, den Geräuschpegel in der Fahrgastzelle verringern und eine Verschlechterung der Lenkstabilität vermeiden kann.Mittel zur Lösung der Aufgabe: Eine Fahrzeugkarosseriestruktur 100 umfasst: eine Batterieeinheit 102; ein Bodenblech 104, das den Boden eines Fahrzeugs bildet; ein Paar Bodenseitenelemente 106 und 108, die sich in einer Front-Heck-Richtung entlang der linken bzw. rechten Seite des Bodenblechs erstrecken; ein Querelement 110, das den Abstand zwischen dem Paar Bodenseitenelemente unter dem Bodenblech überspannt; ein Paar Traghalterungen 136 und 138, die mit den Bodenseitenelementen des Paares Bodenseitenelemente gefügt sind und die linke bzw. rechte Seite eines heckseitigen Endes 130 der Batterieeinheit halten, um die Batterieeinheit frontseitig des Querelements zu tragen; und ein seitlicher Stab 128, der das heckseitige Ende der Batterieeinheit mit dem Querelement verbindet, wobei der seitliche Stab eine Mittellinie A überspannt, die in der Fahrzeuglängsrichtung entlang der bzw. durch die Mitte der Batterieeinheit in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung verläuft.Task: To provide a vehicle body structure capable of preventing excessive load on the vehicle body frame when torsional vibrations occur in the vehicle body, while ensuring the battery capacity, reducing the noise level in the passenger compartment, and preventing deterioration in steering stability To solve the problem: A vehicle body structure 100 includes: a battery unit 102; a floor panel 104 that forms the floor of a vehicle; a pair of bottom side members 106 and 108 that extend in a front-rear direction along the left and right sides of the bottom panel, respectively; a cross member 110 that spans the distance between the pair of bottom side members under the bottom panel; a pair of support brackets 136 and 138 that are joined to the bottom side members of the pair of bottom side members and hold the left and right sides of a rear end 130 of the battery unit to support the battery unit front of the cross member; and a side bar 128 connecting the rear end of the battery unit to the cross member, the side rod spanning a center line A that runs in the vehicle longitudinal direction along or through the center of the battery unit with respect to the vehicle transverse direction.
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosseriestruktur.The present invention relates to a vehicle body structure.
TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND
Ein Elektrofahrzeug (EV-Fahrzeug) ist mit einer Batterieeinheit versehen. Die Batterieeinheit wird von einer Halterung oder dergleichen getragen, die mit einem Fahrzeugkarosserierahmen gefügt ist, und ist beispielsweise unterhalb eines Bodenblechs, das den Boden des Fahrzeugs bildet, angeordnet.An electric vehicle (EV vehicle) is provided with a battery unit. The battery unit is carried by a holder or the like which is joined to a vehicle body frame and is arranged, for example, below a floor panel which forms the floor of the vehicle.
Das in Patentdokument 1 offenbarte Elektrofahrzeug umfasst eine Rahmenbaugruppe mit einem Paar aus einem linken und einem rechten Seitenelement, wobei die Seitenelemente unterhalb einer Fahrzeugkarosserie angeordnet sind, und eine Batterieeinheit, die von unterhalb der Fahrzeugkarosserie an der Rahmenbaugruppe angebracht ist. Der untere Teil der Batterieeinheit ist mit mehreren Trägerelementen versehen. Die Trägerelemente sind in der Fahrzeuglängsrichtung beabstandet, erstrecken sich in der Fahrzeugquerrichtung der Fahrzeugkarosserie und sind zwischen den Seitenelementen des Paares Seitenelemente angeordnet. Diese Trägerelemente bestehen aus einem Metallmaterial (z. B. einem Stahlblech) von einer Festigkeit, die für das Tragen der Last der Batterieeinheit geeignet ist, und sind an den Seitenelementen mittels Schrauben oder dergleichen fixiert.The electric vehicle disclosed in
In Patentdokument 1 ist angegeben, dass es möglich ist, die Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie zu erhöhen, weil die in der Batterieeinheit vorgesehenen Trägerelemente als starre Elemente wirken, die einem Querelement entsprechen.
VORBEKANNTE TECHNISCHE DOKUMENTEPRELIMINARY TECHNICAL DOCUMENTS
PATENTDOKUMENTEPATENT DOCUMENTS
Patentdokument Nr. 1:
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABENOVERVIEW OF THE INVENTION TASKS TO BE SOLVED BY THE INVENTION
Eine in einer Fahrzeugkarosserie installierte Batterieeinheit ist jedoch ein schweres Objekt mit einer großen trägen Masse. Aus diesem Grund folgt die Batterieeinheit nicht den Schwingungsbewegungen der Fahrzeugkarosserie, wenn Torsionsschwingungen in der Fahrzeugkarosserie auftreten, und kann eine Bewegung ausführen, die sich von der Bewegung des Fahrzeugkarosserierahmens unterscheidet. Als Ergebnis kann die Batterieeinheit in Bezug auf den Fahrzeugkarosserierahmen relative Rotationsabweichungen verursachen. Wenn Torsionsschwingungen in der Fahrzeugkarosserie auftreten, kann deshalb bei einer Fahrzeugkarosseriestruktur mit einer darin installierten Batterieeinheit das Problem auftreten, dass eine übermäßige Last auf den Fahrzeugkarosserierahmen einwirkt (z. B. Scherbeanspruchung), Geräusche in der Fahrgastzelle entstehen und sich die Lenkstabilität verschlechtert.However, a battery unit installed in a vehicle body is a heavy object with a large inertial mass. For this reason, the battery unit does not follow the vibrating movements of the vehicle body when torsional vibrations occur in the vehicle body, and can make a movement different from the movement of the vehicle body frame. As a result, the battery pack can cause relative rotational deviations with respect to the vehicle body frame. Therefore, when torsional vibrations occur in the vehicle body, a vehicle body structure with a battery unit installed therein may experience an excessive load on the vehicle body frame (e.g., shear stress), noise in the passenger compartment, and deterioration in steering stability.
In dem in Patentdokument 1 offenbarten Elektrofahrzeug sind die an dem unteren Teil der Batterieeinheit vorgesehenen Trägerelemente lediglich quer über dem Paar Seitenelemente angeordnet, die als Fahrzeugkarosserierahmen dienen. Demgemäß besteht Verbesserungsbedarf für Maßnahmen bei Auftreten von Torsionsschwingungen in der Fahrzeugkarosserie.In the electric vehicle disclosed in
Ferner verlaufen die Trägerelemente bei diesem Elektrofahrzeug in der Fahrzeugquerrichtung zwischen der Batterieeinheit und dem Paar Seitenelemente. Aus diesem Grund ist es bei diesem Elektrofahrzeug notwendig, einen Raum für das Anordnen der Trägerelemente zwischen der Batterieeinheit und dem Paar Seitenelemente bereitzustellen. Demgemäß ist es bei diesem Elektrofahrzeug schwierig, die Maße der Batterieeinheit in der Fahrzeugquerrichtung zu vergrößern, und weder die Batteriekapazität noch die Reichweite können erhöht werden.Further, in this electric vehicle, the support members extend in the vehicle transverse direction between the battery unit and the pair of side members. For this reason, in this electric vehicle, it is necessary to provide a space for arranging the support members between the battery unit and the pair of side members. Accordingly, in this electric vehicle, it is difficult to enlarge the dimensions of the battery unit in the vehicle transverse direction, and neither the battery capacity nor the range can be increased.
Angesichts derartiger Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugkarosseriestruktur bereitzustellen, die in der Lage ist, bei Auftreten von Torsionsschwingungen in der Fahrzeugkarosserie eine übermäßige Belastung des Fahrzeugkarosserierahmens zu verhindern, Geräusche in der Fahrgastzelle zu reduzieren, eine Verschlechterung der Lenkstabilität zu vermeiden und gleichzeitig die Batteriekapazität zu gewährleisten.In view of such problems, it is an object of the present invention to provide a vehicle body structure capable of preventing an excessive load on the vehicle body frame when torsional vibrations occur in the vehicle body, reducing noise in the passenger compartment, avoiding deterioration in steering stability, and to ensure the battery capacity at the same time.
MITTEL ZUM LÖSEN DER AUFGABEMEANS TO SOLVE THE TASK
Die Aufgabe wird durch eine typische Ausgestaltung einer Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung gelöst, die umfasst: eine in eine Fahrzeugkarosserie eingebaute Batterieeinheit; ein Bodenblech, das den Boden eines Fahrzeugs bildet; ein Paar Bodenseitenelemente, die sich jeweils in einer Front-Heck-Richtung entlang der linken bzw. rechten Seite des Bodenblechs erstrecken; ein Querelement, das den Abstand zwischen dem Paar Bodenseitenelemente unter dem Bodenblech überspannt; ein Paar Traghalterungen, die jeweils mit den Bodenseitenelementen des Paares Bodenseitenelemente gefügt sind und die linke bzw. rechte Seite des heckseitigen Endes der Batterieeinheit halten, um die Batterieeinheit frontseitig des Querelements zu tragen; und einen seitlichen Stab, der das Querelement mit dem heckseitigen Ende der Batterieeinheit verbindet oder das Querelement mit einer der Traghalterungen verbindet, wobei der seitliche Stab eine Mittellinie überspannt, die in der Fahrzeuglängsrichtung entlang der bzw. durch die Mitte der Batterieeinheit in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung verläuft.The object is achieved by a typical embodiment of a vehicle body structure according to an aspect of the present invention, which comprises: a battery unit installed in a vehicle body; a floor panel that forms the floor of a vehicle; a pair of bottom side members each extending in a front-rear direction along the left and right sides of the bottom panel; a cross member that spans the distance between the pair of bottom side members under the floor panel; a pair of support brackets each joined to the bottom side members of the pair of bottom side members and holding the left and right sides of the rear end of the battery unit to support the battery unit front of the cross member; and a side bar connecting the cross member to the rear end of the battery unit or the Connects the cross member to one of the support brackets, the side bar spanning a center line that runs in the vehicle longitudinal direction along or through the center of the battery unit with respect to the vehicle transverse direction.
EFFEKT DER ERFINDUNGEFFECT OF THE INVENTION
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Fahrzeugkarosseriestruktur bereitzustellen, die in der Lage ist, bei Auftreten von Torsionsschwingungen in der Fahrzeugkarosserie eine übermäßige Belastung des Fahrzeugkarosserierahmens zu verhindern, Geräusche in der Fahrgastzelle zu reduzieren, eine Verschlechterung der Lenkstabilität zu vermeiden und gleichzeitig die Batteriekapazität zu gewährleisten.According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a vehicle body structure capable of preventing excessive stress on the vehicle body frame when torsional vibrations occur in the vehicle body, reducing noise in the passenger compartment, avoiding deterioration in steering stability, and at the same time to ensure the battery capacity.
FigurenlisteFigure list
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1 ist eine schematische Ansicht, die eine Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.1 12 is a schematic view showing a vehicle body structure according to an embodiment of the present invention. -
2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Fahrzeugkarosseriestruktur aus1 bei Betrachtung von unten.2nd FIG. 12 is an enlarged view of part of thevehicle body structure 1 when viewed from below. -
3 zeigt eine Ansicht der Fahrzeugkarosseriestruktur aus2 bei Betrachtung in Richtung des Pfeils B.3rd shows a view of the vehicle body structure2nd when viewed in the direction of arrow B. -
4 zeigt eine Ansicht der Fahrzeugkarosseriestruktur aus2 bei Betrachtung in Richtung des Pfeils C.4th shows a view of the vehicle body structure2nd when viewed in the direction of arrow C. -
5 ist eine schematische Ansicht, die eine Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.5 12 is a schematic view showing a vehicle body structure according to another embodiment of the present invention.
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNGEMBODIMENTS OF THE INVENTION
Eine beispielhafte Ausgestaltung einer Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: eine in eine Fahrzeugkarosserie eingebaute Batterieeinheit; ein Bodenblech, das den Boden eines Fahrzeugs bildet; ein Paar Bodenseitenelemente, die sich jeweils in einer Front-Heck-Richtung entlang der linken bzw. rechten Seite des Bodenblechs erstrecken; ein Querelement, das den Abstand zwischen dem Paar Bodenseitenelemente unter dem Bodenblech überspannt; ein Paar Traghalterungen, die jeweils mit den Bodenseitenelementen des Paares Bodenseitenelemente gefügt sind und die linke bzw. rechte Seite des heckseitigen Endes der Batterieeinheit halten, um die Batterieeinheit frontseitig des Querelements zu tragen; und einen seitlichen Stab, der das Querelement mit dem heckseitigen Ende der Batterieeinheit verbindet oder das Querelement mit einer der Traghalterungen verbindet, wobei der seitliche Stab eine Mittellinie überspannt, die in der Fahrzeuglängsrichtung entlang der bzw. durch die Mitte der Batterieeinheit in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung verläuft.An exemplary embodiment of a vehicle body structure according to one aspect of the present invention includes: a battery unit installed in a vehicle body; a floor panel that forms the floor of a vehicle; a pair of bottom side members each extending in a front-rear direction along the left and right sides of the bottom panel; a cross member that spans the distance between the pair of bottom side members under the floor panel; a pair of support brackets each joined to the bottom side members of the pair of bottom side members and holding the left and right sides of the rear end of the battery unit to support the battery unit front of the cross member; and a side bar connecting the cross member to the rear end of the battery unit or connecting the cross member to one of the support brackets, the side bar spanning a center line extending in the vehicle longitudinal direction along or through the center of the battery unit with respect to the vehicle cross direction runs.
Eine in einer Fahrzeugkarosserie installierte Batterieeinheit ist ein schweres Objekt mit einer großen trägen Masse. Aus diesem Grund folgt die Batterieeinheit nicht den Schwingungsbewegungen der Fahrzeugkarosserie, wenn Torsionsschwingungen in der Fahrzeugkarosserie auftreten, und kann eine Bewegung ausführen, die sich von der Bewegung des Fahrzeugkarosserierahmens unterscheidet. Als Ergebnis kann die Batterieeinheit in Bezug auf den Fahrzeugkarosserierahmen relative Rotationsabweichungen verursachen. Demgemäß ist es möglich, dass bei einem mit einer Batterieeinheit versehenen Elektrofahrzeug oder dergleichen bei Auftreten von Torsionsschwingungen in der Fahrzeugkarosserie eine übermäßige Last auf den Fahrzeugkarosserierahmen einwirkt, Geräusche in der Fahrgastzelle erzeugt werden oder sich die Lenkstabilität verschlechtert.A battery unit installed in a vehicle body is a heavy object with a large inertial mass. For this reason, the battery unit does not follow the vibrating movements of the vehicle body when torsional vibrations occur in the vehicle body, and can make a movement different from the movement of the vehicle body frame. As a result, the battery pack can cause relative rotational deviations with respect to the vehicle body frame. Accordingly, in an electric vehicle or the like provided with a battery unit, when torsional vibrations occur in the vehicle body, an excessive load is applied to the vehicle body frame, noise is generated in the passenger compartment, or the steering stability deteriorates.
Daher wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Ausgestaltung angewandt, bei der der seitliche Stab das heckseitige Ende der Batterieeinheit oder eine der Traghalterungen mit dem Querelement der Fahrzeugkarosserie verbindet, das den Abstand zwischen den Bodenseitenelementen, die als Fahrzeugkarosserierahmen dienen, überspannt. Weiterhin ist der seitliche Stab derart angeordnet, dass er die Mittellinie der Batterieeinheit überspannt. Es sei darauf hingewiesen, dass sich die Traghalterungen einteilig zusammen mit der Batterieeinheit bewegen, wenn Torsionsschwingungen in der Fahrzeugkarosserie auftreten, weil die Traghalterungen die Batterieeinheit tragen.Therefore, according to one aspect of the present invention, a configuration is applied in which the side bar connects the rear end of the battery unit or one of the support brackets to the cross member of the vehicle body that spans the distance between the bottom side members that serve as the vehicle body frame. Furthermore, the side bar is arranged such that it spans the center line of the battery unit. It should be noted that the support brackets move integrally with the battery unit when torsional vibrations occur in the vehicle body because the support brackets support the battery unit.
Bei dieser Ausgestaltung schiebt oder zieht der Anbringungsabschnitt des seitlichen Stabes an dem Querelement der Fahrzeugkarosserie den seitlichen Stab in Übereinstimmung mit der Torsionsschwingung der Fahrzeugkarosserie. Demgemäß werden das heckseitige Ende der Batterieeinheit oder die Traghalterungen von dem seitlichen Stab geschoben oder gezogen. Aus diesem Grund folgt die Batterieeinheit den Schwingungen der Fahrzeugkarosserie und bewegt sich im Wesentlichen genau wie die in Schwingung versetzte Fahrzeugkarosserie.In this configuration, the attachment portion of the side bar to the cross member of the vehicle body pushes or pulls the side bar in accordance with the torsional vibration of the vehicle body. Accordingly, the rear end of the battery unit or the support brackets are pushed or pulled from the side bar. For this reason, the battery unit follows the vibrations of the vehicle body and moves essentially exactly like the vibrated vehicle body.
Das heißt, der seitliche Stab stützt die Batterieeinheit, überträgt die Traglast zuverlässig auf den Fahrzeugkarosserierahmen und hat die Funktion, die Bewegung des Fahrzeugkarosserierahmens und der Batterieeinheit in erheblichem Maße zu synchronisieren, wenn Torsionsschwingungen in der Fahrzeugkarosserie auftreten. Wenn Torsionsschwingungen in einer mit einer Batterieeinheit ausgestatteten Fahrzeugkarosserie auftreten, ist es daher gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung möglich, das Einwirken einer übermäßigen Last auf den Fahrzeugkarosserierahmen zu verhindern, Geräusche in der Fahrgastzelle zu reduzieren und eine Verschlechterung der Lenkstabilität zu verhindern.That is, the side bar supports the battery unit, reliably transmits the load to the vehicle body frame, and has a function of significantly synchronizing the movement of the vehicle body frame and the battery unit when torsional vibrations occur in the vehicle body. Therefore, according to one aspect of the present invention, when torsional vibrations occur in a vehicle body equipped with a battery unit, it is possible to apply an excessive load to the vehicle body To prevent vehicle body frames, reduce noise in the passenger compartment and prevent deterioration in steering stability.
Bei der vorstehend genannten Ausgestaltung ist der seitliche Stab außerdem zwischen dem Querelement und der Traghalterung verbunden oder zwischen dem Querelement und dem heckseitigen Ende der Batterieeinheit, das sich frontseitig des Querelements befindet und dem Querelement gegenüberliegt. Da der seitliche Stab ein stabartiges Element ist, kann der seitliche Stab selbst dann angebracht werden, wenn der Abstand zwischen dem heckseitigen Ende der Batterieeinheit oder der Traghalterung und dem Querelement in der Fahrzeuglängsrichtung reduziert ist. Mit der vorstehenden Ausgestaltung ist es aus diesem Grund möglich, die Batterieeinheit in Richtung des Querelements, das heißt in Richtung der Fahrzeugheckseite, zu vergrößern, um die Batteriekapazität zu erhöhen, und es ist möglich, die Reichweite des Elektrofahrzeugs zu erhöhen.In the above embodiment, the side bar is also connected between the cross member and the support bracket or between the cross member and the rear end of the battery unit, which is located on the front side of the cross member and opposite the cross member. Since the side bar is a rod-like member, the side bar can be attached even when the distance between the rear end of the battery unit or the support bracket and the cross member in the vehicle longitudinal direction is reduced. For this reason, with the above configuration, it is possible to enlarge the battery unit in the direction of the cross member, that is, toward the vehicle rear side, to increase the battery capacity, and it is possible to increase the range of the electric vehicle.
Das vorstehende Querelement kann ein Hauptteil aufweisen, das sich in der Fahrzeugquerrichtung erstreckt, und ein Paar Ansatzstücke, die jeweils mit den Bodenseitenelementen des Paares Bodenseitenelemente und einem der beiden Enden des Hauptteils gefügt sind, die sich von dem Hauptteil in der Fahrzeugquerrichtung nach außen erstrecken und eine höhere Steifigkeit aufweisen als das Hauptteil, wobei der seitliche Stab an einem der Ansatzstücke angebracht sein kann.The protruding cross member may have a main body extending in the vehicle transverse direction and a pair of extensions each joined to the bottom side members of the pair of bottom side members and one of the two ends of the main body extending outward from the main body in the vehicle cross direction and have a higher rigidity than the main part, wherein the side rod can be attached to one of the extensions.
Hierbei ist jedes der Ansatzstücke ein Element, dessen Steifigkeit beispielsweise durch Erhöhen seiner Blechstärke höher als die des Hauptteils ist. Außerdem sind die Ansatzstücke in Bezug auf das Hauptteil des Querelements an der Außenseite in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung angeordnet und befinden sich näher an den Bodenseitenelementen, das heißt an dem Fahrzeugkarosserierahmen. Aus diesem Grund ist es möglich, die Länge des seitlichen Stabes durch Anbringen des seitlichen Stabes an den Ansatzstücken länger einzustellen, und eine Last von dem seitlichen Stab kann problemlos auf den Fahrzeugkarosserierahmen übertragen werden. Demgemäß kann bei der vorstehenden Ausgestaltung die Funktion des seitlichen Stabes vollständig ausgeübt werden, und die Bewegung des Fahrzeugkarosserierahmens und der Batterieeinheit kann weiter synchronisiert werden.Here, each of the extension pieces is an element whose rigidity is higher than that of the main part, for example by increasing its sheet thickness. In addition, the lugs with respect to the main part of the cross member are arranged on the outside with respect to the vehicle transverse direction and are closer to the bottom side members, that is, to the vehicle body frame. For this reason, it is possible to set the length of the side bar longer by attaching the side bar to the lugs, and a load from the side bar can be easily transferred to the vehicle body frame. Accordingly, in the above configuration, the function of the side bar can be fully exercised, and the movement of the vehicle body frame and the battery unit can be further synchronized.
Ein Abschnitt einer der Ansatzstücke, an welchem der seitliche Stab angebracht ist, ist vorzugsweise in einer vertieften Form gekrümmt. Bei dieser Ausgestaltung nimmt die vertiefte Fläche des Ansatzstückes eine Last von dem seitlichen Stab auf, und somit wird die Last problemlos verteilt. Aus diesem Grund kann der seitliche Stab eine Traglast der Batterieeinheit zuverlässig auf das Querelement der Fahrzeugkarosserie übertragen.A portion of one of the lugs to which the side bar is attached is preferably curved in a recessed shape. With this configuration, the recessed surface of the neck piece receives a load from the side bar, and thus the load is easily distributed. For this reason, the side bar can reliably transmit a load of the battery unit to the cross member of the vehicle body.
Die vorstehende Fahrzeugkarosseriestruktur kann weiterhin ein Paar hintere Aufhängungshalterungen umfassen, die jeweils mit einem Bodenseitenelement des Paares Bodenseitenelemente gefügt sind und an denen die Hinterräder aufgehängt sind, und die Aufhängungshalterungen des Paares hintere Aufhängungshalterungen können jeweils in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung außenseitig des Paares Traghalterungen angeordnet sein.The above vehicle body structure may further include a pair of rear suspension brackets, each of which is joined to a bottom side member of the pair of bottom side members and on which the rear wheels are suspended, and the suspension brackets of the pair of rear suspension brackets may each be arranged outside the pair of bracket brackets with respect to the vehicle transverse direction.
Weil die hinteren Aufhängungshalterungen Halterungen für die Aufhängung von Hinterrädern sind, sind die hinteren Aufhängungshalterungen an dem Bodenseitenelement mit hoher Steifigkeit befestigt. Demgemäß ist die Steifigkeit der Umgebung der hinteren Aufhängungshalterungen an den Bodenseitenelementen besonders erhöht. Zusätzlich sind die Traghalterungen an den Bodenseitenelementen befestigt und tragen ebenfalls die Batterieeinheit. Aus diesem Grund bewegen sich bei Auftreten von Torsionsschwingungen in der Fahrzeugkarosserie die Batterieeinheit und die Traghalterungen einteilig zusammen, und mittels der Funktion des seitlichen Stabes bewegen sie sich tendenziell synchron zu der Bewegung der Fahrzeugkarosserie. Bei der vorstehenden Ausgestaltung sind die hinteren Aufhängungshalterungen in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung auf der äußeren Seite der jeweiligen der Traghalterung angeordnet. Demgemäß wird eine Last von dem seitlichen Stab zuverlässig von der Batterieeinheit und den Traghalterungen über die hinteren Aufhängungshalterungen auf das Bodenseitenelement übertragen, das eine höhere Steifigkeit als der Fahrzeugkarosserierahmen aufweist. Deshalb kann die Funktion des seitlichen Stabes vollständig ausgeübt werden, und die Bewegung des Fahrzeugkarosserierahmens und der Batterieeinheit kann weiter synchronisiert werden.Because the rear suspension brackets are rear wheel suspension brackets, the rear suspension brackets are fixed to the bottom side member with high rigidity. Accordingly, the rigidity of the surroundings of the rear suspension brackets on the bottom side members is particularly increased. In addition, the support brackets are attached to the bottom side elements and also carry the battery unit. For this reason, when torsional vibrations occur in the vehicle body, the battery unit and the support brackets move together in one piece, and by means of the function of the side bar, they tend to move synchronously with the movement of the vehicle body. In the above configuration, the rear suspension brackets are arranged on the outer side of the respective one of the support brackets with respect to the vehicle transverse direction. Accordingly, a load from the side bar is reliably transmitted from the battery unit and the support brackets via the rear suspension brackets to the bottom side member, which has a higher rigidity than the vehicle body frame. Therefore, the function of the side bar can be fully performed, and the movement of the vehicle body frame and the battery unit can be further synchronized.
Eine beispielhafte Ausgestaltung einer Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: eine in eine Fahrzeugkarosserie eingebaute Batterieeinheit; ein Bodenblech, das den Boden eines Fahrzeugs bildet; ein Paar Bodenseitenelemente, die sich jeweils in einer Front-Heck-Richtung entlang der linken bzw. rechten Seite des Bodenblechs erstrecken; ein Querelement, das den Abstand zwischen dem Paar Bodenseitenelemente unter dem Bodenblech überspannt; ein Paar Flansche, die auf der rechten bzw. linken Seite der Batterieeinheit bereitgestellt sind und in Fahrzeugquerrichtung nach außen vorstehen; ein Paar Traghalterungen, die jeweils mit den Bodenseitenelementen des Paares Bodenseitenelemente und den Flanschen des Paares Flansche gefügt sind und die linke bzw. rechte Seite des heckseitigen Endes der Batterieeinheit über das Paar Flansche halten, um die Batterieeinheit frontseitig des Querelements zu tragen; und einen seitlichen Stab, der das Querelement mit einem der Flansche verbindet, wobei der seitliche Stab eine Mittellinie überspannt, die in der Fahrzeuglängsrichtung entlang der bzw. durch die Mitte der Batterieeinheit in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung verläuft.An exemplary embodiment of a vehicle body structure according to one aspect of the present invention includes: a battery unit installed in a vehicle body; a floor panel that forms the floor of a vehicle; a pair of bottom side members each extending in a front-rear direction along the left and right sides of the bottom panel; a cross member that spans the distance between the pair of bottom side members under the floor panel; a pair of flanges provided on the right and left sides of the battery unit and projecting outward in the vehicle transverse direction; a pair of support brackets each joined to the bottom side members of the pair of bottom side members and the flanges of the pair of flanges and holding the left and right sides of the rear end of the battery unit over the pair of flanges, to carry the battery unit on the front of the cross member; and a side bar connecting the cross member to one of the flanges, the side bar spanning a center line that runs in the vehicle longitudinal direction along or through the center of the battery pack with respect to the vehicle cross direction.
Bei der vorstehenden Ausgestaltung sind das Querelement der Fahrzeugkarosserie und einer der Flansche an der Batterieeinheit über den seitlichen Stab verbunden, und der seitliche Stab ist derart angeordnet, dass er die Mittellinie der Batterieeinheit überspannt. Auf diese Weise werden die an der Batterieeinheit vorgesehenen Flansche bei Auftreten von Torsionsschwingungen in der Fahrzeugkarosserie von dem seitlichen Stab geschoben oder gezogen. Demgemäß bewegt sich die Batterieeinheit im Wesentlichen genauso wie die in Schwingung versetzte Fahrzeugkarosserie. Das heißt, der seitliche Stab weist eine Funktion auf, die Bewegungen des Fahrzeugkarosserierahmens und der Batterieeinheit zu synchronisieren.In the above configuration, the cross member of the vehicle body and one of the flanges on the battery unit are connected via the side bar, and the side bar is arranged to span the center line of the battery unit. In this way, the flanges provided on the battery unit are pushed or pulled off the side rod when torsional vibrations occur in the vehicle body. Accordingly, the battery unit moves substantially the same as the vehicle body vibrated. That is, the side bar has a function of synchronizing the movements of the vehicle body frame and the battery unit.
Außerdem stehen die Flansche des Paares Flansche an der Batterieeinheit in Fahrzeugquerrichtung nach außen vor, so dass die Richtung des Vorsprungs im Wesentlichen mit der Richtung der Lasteinwirkung von dem seitlichen Stab übereinstimmt. Weiterhin sind die Flansche des Paares Flansche näher an den als Fahrzeugkarosserierahmen dienenden Bodenseitenelementen angeordnet. Aus diesem Grund wird die Last von dem seitlichen Stab von den Flanschen auf die Traghalterungen übertragen und wird ebenfalls zuverlässig auf die als Fahrzeugkarosserierahmen dienenden Bodenseitenelemente übertragen. Wenn Torsionsschwingungen in einer mit einer Batterieeinheit ausgestatteten Fahrzeugkarosserie auftreten, ist es daher gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung möglich, das Einwirken einer übermäßigen Last auf den Fahrzeugkarosserierahmen zu verhindern, Geräusche in der Fahrgastzelle zu reduzieren und eine Verschlechterung der Lenkstabilität zu verhindern.In addition, the flanges of the pair of flanges on the battery unit protrude outward in the vehicle transverse direction so that the direction of the projection substantially coincides with the direction of the load from the side bar. Furthermore, the flanges of the pair of flanges are arranged closer to the bottom side members serving as the vehicle body frame. For this reason, the load from the side bar is transmitted from the flanges to the support brackets and is also reliably transmitted to the bottom side members serving as the vehicle body frame. Therefore, according to an aspect of the present invention, when torsional vibrations occur in a vehicle body equipped with a battery unit, it is possible to prevent an excessive load from being applied to the vehicle body frame, to reduce noise in the passenger compartment, and to prevent deterioration in steering stability.
Zusätzlich kann der seitliche Stab selbst dann angebracht werden, wenn der Abstand in der Fahrzeuglängsrichtung zwischen dem Querelement der Fahrzeugkarosserie und einem der an der Batterieeinheit vorgesehenen Flansche reduziert ist, weil der seitliche Stab ein stabartiges Element ist. Mit der vorstehenden Ausgestaltung ist es aus diesem Grund möglich, die Batterieeinheit in Richtung des Querelements, das heißt in Richtung der Fahrzeugheckseite, zu vergrößern, um die Batteriekapazität zu erhöhen, und es ist möglich, die Reichweite des Elektrofahrzeugs zu erhöhen.In addition, the side bar can be attached even when the distance in the vehicle longitudinal direction between the cross member of the vehicle body and one of the flanges provided on the battery unit is reduced because the side bar is a bar-like member. For this reason, with the above configuration, it is possible to enlarge the battery unit in the direction of the cross member, that is, toward the vehicle rear side, to increase the battery capacity, and it is possible to increase the range of the electric vehicle.
Eine beispielhafte Ausgestaltung einer Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: eine in eine Fahrzeugkarosserie eingebaute Batterieeinheit; ein Bodenblech, das den Boden eines Fahrzeugs bildet; ein Paar Bodenseitenelemente, die sich jeweils in einer Front-Heck-Richtung entlang der linken bzw. rechten Seite des Bodenblechs erstrecken; ein Querelement, das den Abstand zwischen dem Paar Bodenseitenelemente unter dem Bodenblech überspannt; ein Paar Traghalterungen, die jeweils mit den Bodenseitenelementen des Paares Bodenseitenelemente gefügt sind und die linke bzw. rechte Seite des heckseitigen Endes der Batterieeinheit halten, um die Batterieeinheit frontseitig des Querelements zu tragen; eine rechte Verbindungsschiene bzw. -stange, die das Querelement mit dem heckseitigen Ende der Batterieeinheit verbindet oder eine auf der rechten Seite des Paares Traghalterungen angeordnete rechte Traghalterung mit dem Querelement auf der rechten Seite in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung bezüglich einer Mittellinie verbindet, die sich in Fahrzeuglängsrichtung entlang der Mitte der Batterieeinheit in Fahrzeugquerrichtung erstreckt; und eine linke Verbindungsschiene bzw. -stange, die das Querelement mit dem heckseitigen Ende der Batterieeinheit verbindet oder eine auf der linken Seite des Paares Traghalterungen angeordnete linke Traghalterung mit dem Querelement auf der linken Seite in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung bezüglich der Mittellinie der Batterieeinheit verbindet, wobei die rechte Verbindungsschiene und die linke Verbindungsschiene jeweils in Bezug auf das Querelement derart geneigt sind, dass sie sich bei Annähern an das Querelement der Mittellinie der Batterieeinheit annähern, und ein Winkel auf der in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung rechten Seite unter den Winkeln, die von der rechten Verbindungsschiene und dem Querelement gebildet werden, weniger als 45 Grad beträgt und ein Winkel auf der in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung linken Seite unter den Winkeln, die von der linken Verbindungsschiene und dem Querelement gebildet werden, weniger als 45 Grad beträgt.An exemplary embodiment of a vehicle body structure according to one aspect of the present invention includes: a battery unit installed in a vehicle body; a floor panel that forms the floor of a vehicle; a pair of bottom side members each extending in a front-rear direction along the left and right sides of the bottom panel; a cross member that spans the distance between the pair of bottom side members under the floor panel; a pair of support brackets each joined to the bottom side members of the pair of bottom side members and holding the left and right sides of the rear end of the battery unit to support the battery unit front of the cross member; a right connecting bar connecting the cross member to the rear end of the battery unit, or a right support bracket located on the right side of the pair of support brackets connects to the cross member on the right side with respect to the vehicle transverse direction with respect to a center line that in Vehicle longitudinal direction along the center of the battery unit in the vehicle transverse direction; and a left link rail connecting the cross member to the rear end of the battery unit or connecting a left support bracket located on the left side of the pair of support brackets to the cross member on the left side with respect to the vehicle transverse direction with respect to the center line of the battery unit, wherein the right connecting rail and the left connecting rail are respectively inclined with respect to the cross member so as to approach the cross member with respect to the center line of the battery unit, and an angle on the right side with respect to the vehicle transverse direction at the angles from the right connecting rail and the cross member is less than 45 degrees, and an angle on the left side with respect to the vehicle transverse direction is less than 45 degrees among the angles formed by the left connecting rail and the cross member.
Bei der vorstehenden Ausgestaltung verbindet die rechte Verbindungsschiene auf der in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung der Mittellinie rechten Seite der Batterieeinheit das Querelement mit dem heckseitigen Ende der Batterieeinheit oder das Querelement mit der rechten Traghalterung. Zusätzlich verbindet die linke Verbindungsschiene auf der in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung linken Seite der Mittellinie der Batterieeinheit das Querelement mit dem heckseitigen Ende der Batterieeinheit oder das Querelement mit der linken Traghalterung. Außerdem sind sowohl die rechte als auch die linke Verbindungsschiene derart geneigt, dass sie sich bei Annähern an das Querelement der Mittellinie der Batterieeinheit annähern und einen Winkel von weniger als 45 Grad in Bezug auf das Querelement bilden.In the above configuration, the right connecting rail on the right side of the battery unit with respect to the vehicle transverse direction of the center line connects the cross member to the rear end of the battery unit or the cross member to the right support bracket. In addition, the left connecting rail on the left of the center line of the battery unit with respect to the vehicle transverse direction connects the cross element to the rear end of the battery unit or the cross element to the left support bracket. In addition, both the right and left link rails are inclined so that when they approach the cross member, they approach the center line of the battery pack and form an angle of less than 45 degrees with respect to the cross member.
Wenn Torsionsschwingungen in der Fahrzeugkarosserie auftreten, wird bei dieser Ausgestaltung das heckseitige Ende der Batterieeinheit oder das Paar Traghalterungen von der rechten Verbindungsschiene bzw. der linken Verbindungsschiene geschoben bzw. gezogen. Aus diesem Grund bewegt sich die Batterieeinheit im Wesentlichen genauso wie die in Schwingung versetzte Fahrzeugkarosserie. Das heißt, die rechte Verbindungsschiene und die linke Verbindungsschiene haben beide eine Funktion, die Bewegungen des Fahrzeugkarosserierahmens und der Batterieeinheit in erheblichem Maße zu synchronisieren. Darüber hinaus sind die rechte Verbindungsschiene bzw. die linke Verbindungsschiene auf der rechten Seite in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung bzw. auf der linken Seite in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung der Mittellinie der Batterieeinheit angeordnet. Weil die rechte Verbindungsschiene und die linke Verbindungsschiene in einem Winkel von weniger als 45 Grad geneigt sind, ist es weiterhin möglich, ihre Längen länger einzustellen. Aus diesem Grund weisen die rechte Verbindungsschiene und die linke Verbindungsschiene in beide Verdrehrichtungen (Drehrichtungen) der Fahrzeugkarosserie eine ausreichende Funktion auf. Demgemäß können die Bewegungen des Fahrzeugkarosserierahmens und der Batterieeinheit weiter synchronisiert werden. Wenn Torsionsschwingungen in einer mit einer Batterieeinheit ausgestatteten Fahrzeugkarosserie auftreten, ist es daher gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung möglich, das Einwirken einer übermäßigen Last auf den Fahrzeugkarosserierahmen zu verhindern, Geräusche in der Fahrgastzelle zu reduzieren und eine Verschlechterung der Lenkstabilität zu verhindern. In this embodiment, when torsional vibrations occur in the vehicle body, the rear end of the battery unit or the pair of support brackets are pushed or pulled from the right connecting rail or the left connecting rail. For this reason, the battery unit moves substantially the same as the vehicle body vibrated. That is, the right link rail and the left link rail both have a function of significantly synchronizing the movements of the vehicle body frame and the battery unit. In addition, the right connecting rail and the left connecting rail are arranged on the right side with respect to the vehicle transverse direction and on the left side with respect to the vehicle transverse direction of the center line of the battery unit. Because the right connecting rail and the left connecting rail are inclined at an angle of less than 45 degrees, it is still possible to set their lengths longer. For this reason, the right connecting rail and the left connecting rail have a sufficient function in both directions of rotation (directions of rotation) of the vehicle body. Accordingly, the movements of the vehicle body frame and the battery unit can be further synchronized. Therefore, according to one aspect of the present invention, when torsional vibrations occur in a vehicle body equipped with a battery unit, it is possible to prevent an excessive load from being applied to the vehicle body frame, to reduce noise in the passenger compartment, and to prevent deterioration in steering stability.
Weil die rechte Verbindungsschiene und die linke Verbindungsschiene stabartige Elemente sind, die in einem Winkel von weniger als 45 Grad in Bezug auf das Querelement geneigt sind, ist es möglich, die linke Verbindungsschiene und die rechte Verbindungsschiene selbst dann anzubringen, wenn der Abstand in der Fahrzeuglängsrichtung zwischen dem Querelement und dem heckseitigen Ende der Batterieeinheit oder des Paares Traghalterungen reduziert ist. Mit der vorstehenden Ausgestaltung ist es aus diesem Grund möglich, die Batterieeinheit in Richtung des Querelements, das heißt in Richtung der Fahrzeugheckseite, zu vergrößern, um die Batteriekapazität zu erhöhen, und es ist möglich, die Reichweite des Elektrofahrzeugs zu erhöhen.Because the right link rail and the left link rail are rod-like members that are inclined at an angle of less than 45 degrees with respect to the cross member, it is possible to attach the left link rail and the right link rail even when the distance is in the vehicle longitudinal direction between the cross member and the rear end of the battery unit or the pair of support brackets is reduced. For this reason, with the above configuration, it is possible to enlarge the battery unit in the direction of the cross member, that is, toward the vehicle rear side, to increase the battery capacity, and it is possible to increase the range of the electric vehicle.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die Abmessungen, Materialien und anderen bei diesen Ausführungsformen beschriebenen spezifischen Zahlenwerte sind lediglich Beispiele, die dem Verständnis der vorliegenden Erfindung dienen und, sofern nichts anderes angegeben ist, nicht so zu verstehen sind, dass sie die Erfindung einschränken. Es sei angemerkt, dass Elemente, die im Wesentlichen gleiche Funktionen und Ausgestaltungen darstellen, in der vorliegenden Beschreibung und den Zeichnungen gleiche Bezugszeichen tragen und daher von einer erneuten Beschreibung abgesehen wird. Auch wurden Elemente, die für die vorliegende Erfindung nicht direkt relevant sind, nicht mit dargestellt.Preferred embodiments of the present invention are explained below with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials and other specific numerical values described in these embodiments are only examples that serve to understand the present invention and, unless stated otherwise, are not to be understood as limiting the invention. It should be noted that elements which represent essentially the same functions and configurations have the same reference symbols in the present description and the drawings and are therefore not described again. Elements that are not directly relevant to the present invention were also not shown.
Die Fahrzeugkarosseriestruktur
Das heckseitige Bodenblech
Die Bodenseitenelemente des Paares Bodenseitenelemente
Das Querelement
Die Ansatzstücke
Dabei ist es durch Bereitstellung eines ausreichend großen Einbauraums für die Batterieeinheit
Demgemäß ist in der Fahrzeugkarosseriestruktur
Die Fahrzeugkarosseriestruktur
Die Traghalterungen
Die hinteren Aufhängungshalterungen
Die Anbringungshalterung
Auf diese Weise kann der seitliche Stab
Zusätzlich wird bei der Fahrzeugkarosseriestruktur
Weiterhin wird die Batterieeinheit
Als Nächstes wird das Verhalten der Fahrzeugkarosseriestruktur
Das heißt, der seitliche Stab
Außerdem ist das Ansatzstück
Weiterhin sind bei der Fahrzeugkarosseriestruktur
Weil der seitliche Stab
Es sei darauf hingewiesen, dass bei der Fahrzeugkarosseriestruktur
Der Flansch
Aus diesem Grund wird der Flansch
Als ein weiteres Beispiel kann das Ansatzstück
Die rechte Verbindungsschiene
Die linke Verbindungsschiene
Bei einer solchen Fahrzeugkarosseriestruktur
Aus diesem Grund üben die rechte Verbindungsschiene
Darüber hinaus sind die rechte Verbindungsschiene
Es sei darauf hingewiesen, dass die rechte Verbindungsschiene
Vorstehend wurden zwar anhand der beigefügten Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert, es versteht sich jedoch, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt ist. Für den Fachmann ist ersichtlich, dass innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung, der in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, diverse Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden können, und diese Modifikationen und Änderungen sind so zu verstehen, dass sie in den technischen Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallen.While preferred embodiments of the present invention have been explained above with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the present invention is not limited to the embodiment described above. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and changes can be made within the scope of the invention, which is defined in the appended claims, and these modifications and changes are to be understood to fall within the technical scope of the present invention.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEITINDUSTRIAL APPLICABILITY
Die vorliegende Erfindung kann als Fahrzeugkarosseriestruktur benutzt werden.The present invention can be used as a vehicle body structure.
BezugszeichenlisteReference list
100, 100A ... Fahrzeugkarosseriestruktur; 102 ... Batterieeinheit; 104 ... Bodenblech; 106, 108 ... Bodenseitenelement; 110 ... Querelement; 112 ... heckseitiges Bodenblech; 114 ... Hauptbodenblech; 116 ... Reserveradgehäuse; 118, 120 ... Seitenschweller; 122 ... Hauptteil des Querelements; 124, 126 ... Ansatzstück; 128 ... seitlicher Stab; 130 ... heckseitiges Ende der Batterieeinheit; 132, 134 ... Flansch; 136, 138 ... Traghalterung; 140, 142 ... hintere Aufhängungshalterung; 144, 146 ... Anbringungshalterung des seitlichen Stabes; 148, 149 ... Ecke der Batterieeinheit; 150, 152 ... Verbindungsschiene100, 100A ... vehicle body structure; 102 ... battery unit; 104 ... floor panel; 106, 108 ... bottom side element; 110 ... cross element; 112 ... rear floor panel; 114 ... main floor panel; 116 ... spare wheel housing; 118, 120 ... side skirts; 122 ... main part of the cross element; 124, 126 ... extension; 128 ... side rod; 130 ... rear end of the battery unit; 132, 134 ... flange; 136, 138 ... support bracket; 140, 142 ... rear suspension bracket; 144, 146 ... mounting bracket of the side bar; 148, 149 ... corner of the battery unit; 150, 152 ... connecting rail
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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