DE112011101674T5

DE112011101674T5 - Stromversorgungsvorrichtungs-Schutzstruktur

Info

Publication number: DE112011101674T5
Application number: DE112011101674T
Authority: DE
Inventors: Shinichi Hoshino
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2010-05-18
Filing date: 2011-04-11
Publication date: 2013-04-25
Anticipated expiration: 2031-04-12
Also published as: US8585128B2; CN102892604B; JPWO2011145407A1; WO2011145407A1; JP5769091B2; DE112011101674B4; US20130015681A1; CN102892604A

Abstract

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stromversorgungsvorrichtungs-Schutzstruktur zu schaffen, die die Stromversorgungsvorrichtungen selbst dann, wenn Stromversorgungsvorrichtungen dadurch in ein Fahrzeug eingebaut sind, dass sie in der Höhenrichtung eines Fahrzeugs gestapelt sind, vor einer äußeren Kraft, die in einer vorgegebenen Richtung auf das Fahrzeug wirkt, schützen kann und eine Verformung einer angrenzenden Fahrzeugkarosserie-Strukturkomponente unterbinden kann. Die vorliegende Erfindung schafft eine Stromversorgungsvorrichtungs-Schutzstruktur, die eine Stromversorgungsvorrichtung, die in ein Fahrzeug eingebaut ist, und eine Schutzrahmenstruktur, die durch Verbinden mehrerer Rahmen miteinander gebildet ist und die dafür ausgelegt ist, die Stromversorgungsvorrichtung darin aufzunehmen, enthält, wobei der untere Endabschnitt der Schutzrahmenstruktur an einer Bodenwanne befestigt ist, wobei die Schutzrahmenstruktur wenigstens einen Rahmen enthält, der entlang der Fahrzeugbreitenrichtung verläuft, und wobei die beiden Endabschnitte in Fahrzeugbreitenrichtung des Rahmens mit den Seitenoberflächen-Innenstrukturen des Fahrzeugs verbunden sind, wobei die Innenstrukturen eine vorgegebene Steifigkeit aufweisen.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeug-Stromversorgungsvorrichtungs-Schutzstruktur und bezieht sich insbesondere auf eine Stromversorgungsvorrichtungs-Schutzstruktur, in der eine Stromversorgungsvorrichtung, die in einer durch mehrere Rahmen gebildeten Schutzrahmenstruktur aufgenommen ist, dadurch, dass eine äußere Kraft über die Schutzrahmenstruktur zu einer Fahrzeugkarosserie freigesetzt wird, geschützt ist.
[Stand der Technik]
In einem Fahrzeug wie etwa einem Elektrofahrzeug und einem Hybridfahrzeug, das ein Typ ist, der unter Verwendung eines Motors fährt, wird eine Struktur angenommen, in der eine Stromversorgungsvorrichtung, die als eine Antriebsquelle des Motors dient, in einen Kofferraum eingebaut ist, der eine ausreichende Knautschzone aufweist, die gegen eine äußere Kraft, die von der Rückseite wirkt, (einen Heckaufprall) gesichert ist. Bei einer solchen Schutzstruktur wird der Aufprall von der Knautschzone aufgenommen, sodass die auf die Stromversorgungsvorrichtung ausgeübte Last verringert wird. Außerdem wird verhindert, dass eine Fahrzeugkomponente direkt in die Stromversorgungsvorrichtung eintritt und die Stromversorgungsvorrichtung beschädigt.
Allerdings gibt es in einer solchen Schutzstruktur, falls eine Stromversorgungsvorrichtung in einen schmalen Kofferraumplatz eines kleineren Fahrzeugs vom Steilhecktyp und dergleichen eingebaut ist, einen Fall, in dem eine ausreichende Knautschzone gegen eine äußere Kraft wegen eines Heckaufpralls nicht sichergestellt werden kann.
Als eine herkömmliche Technik der Stromversorgungsvorrichtungs-Schutzstruktur ist eine Technik vorgeschlagen worden, in der eine Stromversorgungsvorrichtung (Sekundärbatterie) in einer durch mehrere Rahmen gebildeten Schutzrahmenstruktur (Rahmeneinheit) aufgenommen ist, um zu ermöglichen, dass eine auf die Stromversorgungsvorrichtung wirkende äußere Kraft unterbunden wird (Patentliteratur 1).
[Liste der Literaturhinweise]
[Patentdokument]

[Patentdokument 1] Japanisches offengelegtes Patent Nr. 2009-274665

[Zusammenfassung der Erfindung]
[Technisches Problem]
Allerdings besitzt die im Patentdokument 1 vorgeschlagene Technik z. B. in einem solchen Fall des Einbaus einer Stromversorgungsvorrichtung, die wegen einer Erhöhung der Kapazität der Sekundärbatterie der Stromversorgungsvorrichtung in Höhenrichtung des Fahrzeugs verlängert ist, die folgenden Probleme.

(1) Die Schutzrahmenstruktur ist nur an dem unteren Endabschnitt davon befestigt, sodass die Position des Schwerpunkts der Schutzrahmenstruktur hoch wird. Somit ist es nicht möglich, eine ausreichende Stabilität in der Fahrzeughöhenrichtung der Schutzrahmenstruktur zu erhalten, falls nur der untere Endabschnitt der Schutzrahmenstruktur unter Verwendung eines Befestigungselements an der Bodenwand befestigt ist. Ferner neigt die Oberseite der Schutzrahmenstruktur dazu, wegen der Fahrt des Fahrzeugs leicht verformt zu werden, falls die Position des Schwerpunkts der Schutzrahmenstruktur hoch wird. Die unzureichende Stabilität in der Fahrzeughöhenrichtung und das Auftreten einer Verformung an der Oberseite der Schutzrahmenstruktur können durch Erhöhen der Steifigkeit der Schutzrahmenstruktur selbst und durch festes Befestigen des unteren Endabschnitts der Schutzrahmenstruktur vermieden werden. Allerdings führen diese Maßnahmen zu einer Erhöhung des Gewichts der Schutzrahmenstruktur und des Fahrzeugs.
(2) Es ist möglich, dass die Schutzrahmenstruktur durch eine äußere Kraft, die von der Rückseite des Fahrzeugs (z. B. einen Aufprall (Heckaufprall) mit dem anderen Fahrzeug) auf einen Außenumfangsabschnitt des Fahrzeugs wirkt, bewegt wird. Somit kann die Schutzrahmenstruktur in Richtung der Vorderseite des Fahrzeugs umgestoßen werden, wenn die Schutzrahmenstruktur durch eine angrenzende Fahrzeugkarosserie-Strukturkomponente (z. B. durch eine hintere Tür) geschoben wird, die gleichzeitig mit der Wirkung der äußeren Kraft verformt wird.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stromversorgungsvorrichtungs-Schutzstruktur zu schaffen, die die Stromversorgungsvorrichtungen selbst im Fall von Stromversorgungsvorrichtungen, die in der Höhenrichtung eines Fahrzeugs gestapelt und in das Fahrzeug eingebaut sind, vor einer äußeren Kraft, die in einer vorgegebenen Richtung auf das Fahrzeug wirkt, schützen kann und eine Verformung einer angrenzenden Fahrzeugkarosserie-Strukturkomponente unterbinden kann.
[Lösung des Problems]
Die vorliegende Erfindung soll eine Stromversorgungsvorrichtungs-Schutzstruktur schaffen, die eine Stromversorgungsvorrichtung, die in ein Fahrzeug eingebaut ist, und eine Schutzrahmenstruktur, die durch Verbinden mehrerer Rahmen miteinander gebildet ist und die dafür ausgelegt ist, die Stromversorgungsvorrichtung darin aufzunehmen, enthält, wobei der untere Endabschnitt der Schutzrahmenstruktur an einer Bodenwanne befestigt ist, wobei die Schutzrahmenstruktur wenigstens einen Rahmen enthält, der entlang einer Fahrzeugbreitenrichtung verläuft, wobei die beiden Endabschnitte in Fahrzeugbreitenrichtung des Rahmens mit den Seitenoberflächen-Innenstrukturen des Fahrzeugs verbunden sind, wobei die Innenstrukturen eine vorgegebene Steifigkeit aufweisen.
[Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung]
Wenn ein Fahrzeug und eine Schutzrahmenstruktur eine äußere Kraft aufnehmen, kann die Stromversorgungsvorrichtungs-Schutzstruktur in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung die aufgenommene äußere Kraft über einen Rahmen, der entlang der Fahrzeugbreitenrichtung verläuft und mit Innenstrukturen des Fahrzeugs verbunden ist, an die Fahrzeugkarosserie freisetzen.
Dadurch kann die Stromversorgungsvorrichtungs-Schutzstruktur in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung die Stromversorgungsvorrichtungen selbst im Fall von Stromversorgungsvorrichtungen, die dadurch in das Fahrzeug eingebaut sind, dass sie in der Höhenrichtung des Fahrzeugs gestapelt sind, vor einer in einer vorgegebenen Richtung auf das Fahrzeug ausgeübten äußeren Kraft schützen.
[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Schutzrahmenstruktur. (Ausführungsform)
2 ist eine perspektivische Ansicht der Schutzrahmenstruktur, in der eine Stromversorgungsvorrichtung aufgenommen ist. (Ausführungsform)
3 ist eine perspektivische Ansicht einer mit der hinteren Endfläche der Rahmen verbundenen Trennwand. (Ausführungsform)
4 ist eine perspektivische Ansicht der Trennwand. (Ausführungsform)
5 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie V-V aus 4. (Ausführungsform)
6 ist eine Seitenansicht eines hinteren Fahrzeugabschnitts, in den die Stromversorgungsvorrichtungs-Schutzstruktur eingebaut ist. (Ausführungsform)
[Beschreibung von Ausführungsformen]
Eine Stromversorgungsvorrichtungs-Schutzstruktur in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist so konfiguriert, dass sie eine Stromversorgungsvorrichtung in einer Weise schützt, dass dann, wenn ein Fahrzeug und eine Schutzrahmenstruktur eine äußere Kraft aufnehmen, die aufgenommene äußere Kraft über einen Rahmen, der entlang der Fahrzeugbreitenrichtung verlängert ist und mit Innenstrukturen des Fahrzeugs verbunden ist, an eine Fahrzeugkarosserie freigesetzt wird.
Im Folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen eine Ausführungsform in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung beschrieben.
[Ausführungsform]
In 6 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Fahrzeug, bezeichnet das Bezugszeichen 2 eine Fahrzeugkarosserie, bezeichnet das Bezugszeichen 3 eine Karosserieseite, bezeichnet das Bezugszeichen 4 ein Dach, bezeichnet das Bezugszeichen 5 eine Heckklappe, bezeichnet das Bezugszeichen 6 eine Bodenwanne, bezeichnet das Bezugszeichen 7 einen Fahrzeugfahrgastraum und bezeichnet das Bezugszeichen 8 einen Kofferraum. In dem Fahrzeug 1 ist auf der Bodenwanne 6 des Fahrgastraums 7 ein Rücksitz 9 angeordnet und ist zwischen dem Rücksitz 9 und der Heckklappe 5 auf der Bodenwanne 6 des Kofferraums 8 eine Stromversorgungsvorrichtung 10 eingebaut. Die Stromversorgungsvorrichtung 10 besteht aus zwei Sekundärbatterien 11 und 12, die eine hohe Spannung erzeugen, und ist in einer Schutzrahmenstruktur 13 gelagert. Der untere Endabschnitt der Schutzrahmenstruktur 13 ist an der Bodenwanne 6 befestigt. Es wird angemerkt, dass in der Schutzrahmenstruktur 13 nicht nur die Sekundärbatterien 11 und 12, sondern auch Zusatzvorrichtungen (nicht gezeigt) in der Weise gestapelt und in der Fahrzeughöhenrichtung gehalten sind, dass sie in den Kofferraum 8 des Fahrzeugs 1 eingebaut sind.
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, enthält die Schutzrahmenstruktur 13 einen ersten Rahmen 14 und einen zweiten Rahmen 15, die in der Weise auf der Bodenwanne 6 des Kofferraums 8 angeordnet sind, dass sie in der Fahrzeuglängsrichtung (in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs) voneinander getrennt sind und parallel mit der Fahrzeugbreitenrichtung verlaufen. Die beiden Enden eines dritten Rahmens 16, der in der Fahrzeuglängsrichtung verläuft, sind jeweils mit einem Ende in Fahrzeugbreitenrichtung des ersten Rahmens 14 und mit einem Ende in Fahrzeugbreitenrichtung des zweiten Rahmens 15 verbunden. Die beiden Enden eines vierten Rahmens 17, der in der Fahrzeuglängsrichtung verläuft, sind jeweils mit dem anderen Ende in Fahrzeugbreitenrichtung des ersten Rahmens 14 und mit dem anderen Ende in Fahrzeugbreitenrichtung des zweiten Rahmens 15 verbunden. Die Länge in Fahrzeuglängsrichtung des dritten Rahmens 16 und des vierten Rahmens 17 ist gleich der Länge in Fahrzeuglängsrichtung der Sekundärbatterien 11 und 12 hergestellt. An der Vorderseite des ersten Rahmens 14 ist ein Verstärkungsrahmen 18 befestigt. Auf der Rückseite des zweiten Rahmens 15 ist ein Verstärkungsrahmen 19 befestigt. An der Innenseite des dritten Rahmens 16 sind die beiden Enden eines parallel zu dem dritten Rahmen 16 angeordneten Verstärkungsrahmens 20 mit dem ersten Rahmen 14 bzw. mit dem zweiten Rahmen 15 verbunden.
Durch den ersten Rahmen 14, den zweiten Rahmen 15, den dritten Rahmen 16 und den vierten Rahmen 17 ist ein rechteckförmiger Basisrahmen der Schutzrahmenstruktur 13 gebildet. An jedem Ende sowohl des ersten Rahmens 14 als auch des zweiten Rahmens 15, die die Unterseite bilden, ist eine Befestigungsbohrung 21 vorgesehen. Die Schutzrahmenstruktur 13 ist unter Verwendung von Montageeinrichtungen wie etwa Schrauben, die in die Befestigungsbohrungen 21 eingeführt sind, an der Bodenwanne 6 befestigt.
Die unteren Enden eines fünften Rahmens 22 und eines sechsten Rahmens 23, die nach oben verlaufen, sind jeweils mit denjenigen Abschnitten des ersten Rahmens 14 verbunden, die sich in der Nähe der beiden Enden in Fahrzeugbreitenrichtung des ersten Rahmens 14 befinden. Der Abstand zwischen dem fünften Rahmen 22 und dem sechsten Rahmen 23 ist gleich der Länge in Fahrzeugbreitenrichtung der Sekundärbatterien 11 und 12 hergestellt. An einer Zwischenstelle, die so hoch wie die obere Oberfläche der zwei gestapelten Sekundärbatterien 11 und 12 ist, sind sowohl der fünfte Rahmen 22 als auch der sechste Rahmen 23 in der Weise gebogen, dass sie in Richtung der Rückseite geneigt sind. Bei einer Höhenposition, die niedriger als die Zwischenposition ist und die der Höhe der oberen Oberfläche der einen Sekundärbatterie 11 entspricht, sind der fünfte Rahmen 22 und der sechste Rahmen 23 durch einen siebenten Rahmen 24, der in der Fahrzeugbreitenrichtung verläuft, miteinander verbunden.
Die unteren Enden eines achten Rahmens 25 und eines neunten Rahmens 26, die nach oben verlaufen, sind jeweils in der Weise mit denjenigen Abschnitten des zweiten Rahmens 15 verbunden, die sich in der Nähe der beiden Enden in Fahrzeugbreitenrichtung des zweiten Rahmens 15 befinden, dass der achte Rahmen 25 und der neunte Rahmen 26 mit dem fünften Rahmen 22 bzw. mit dem sechsten Rahmen 23 gepaart sind. Der Abstand zwischen dem achten Rahmen 25 und dem neunten Rahmen 26 ist gleich der Länge in Fahrzeugbreitenrichtung der Sekundärbatterien 11 und 12 hergestellt. Ein zehnter Rahmen 27, der in der Fahrzeugbreitenrichtung verläuft, ist an einer Höhenposition, die niedriger als die Zwischenposition ist und die der Höhe der oberen Oberfläche der einen Sekundärbatterie 11 entspricht, mit dem achten Rahmen 25 und mit dem neunten Rahmen 26 verbunden.
Es wird angemerkt, dass, wie in 3 gezeigt ist, an dem achten Rahmen 25 und an dem neunten Rahmen 26 an einer Rückseitenposition davon, die so hoch wie die obere Oberfläche der einen Sekundärbatterie 11 ist, ein Verstärkungsrahmen 28 befestigt ist, der in der Fahrzeugbreitenrichtung verläuft, und dass an dem achten Rahmen 25 und an dem neunten Rahmen 26 bei derjenigen Rückseitenzwischenposition davon, die so hoch wie die obere Oberfläche der zwei gestapelten Sekundärbatterien 11 und 12 ist, ein Verstärkungsrahmen 29 befestigt ist, der in der Fahrzeugbreitenrichtung verläuft. Die zwei Verstärkungsrahmen 28 und 29 sind durch einen Zusatzrahmen 30, der in der vertikalen Fahrzeugrichtung verläuft, miteinander verbunden.
Der fünfte Rahmen 22 und der achte Rahmen 25, die nebeneinander in der Fahrzeuglängsrichtung angeordnet sind, sind durch einen elften Rahmen 31, der an einer Position so hoch wie die obere Oberfläche der einen Sekundärbatterie 11 in der Fahrzeuglängsrichtung verläuft, miteinander verbunden und sind durch einen zwölften Rahmen 32, der bei der Zwischenposition so hoch wie die obere Oberfläche der zwei gestapelten Sekundärbatterien 11 und 12 in der Fahrzeuglängsrichtung verläuft, miteinander verbunden. Die obersten Enden des fünften Rahmens 22 und des achten Rahmens 25 sind durch einen dreizehnten Rahmen 33, der in der Fahrzeuglängsrichtung verläuft, miteinander verbunden. Die Länge des dreizehnten Rahmens 33 ist kürzer als die Längen des elften und des zwölften Rahmens 31 und 32.
Der sechste Rahmen 23 und der neunte Rahmen 26, die in der Fahrzeuglängsrichtung nebeneinander angeordnet sind, sind durch einen vierzehnten Rahmen 34, der an Positionen so hoch wie die obere Oberfläche der einen Sekundärbatterie 11 in der Fahrzeuglängsrichtung verläuft, miteinander verbunden und sind durch einen fünfzehnten Rahmen 35, der bei der Zwischenposition so hoch wie die obere Oberfläche der zwei gestapelten Sekundärbatterien 11 und 12 in der Fahrzeuglängsrichtung verläuft, miteinander verbunden. Die obersten Enden des sechsten Rahmens 23 und des neunten Rahmens 26 sind durch einen sechzehnten Rahmen 36, der in der Fahrzeuglängsrichtung verläuft, miteinander verbunden. Die Länge des sechzehnten Rahmens 36 ist kürzer als die Längen des vierzehnten und des fünfzehnten Rahmens 34 und 35. Es wird angemerkt, dass an dem sechsten Rahmen 23 und an dem neunten Rahmen 26 an einer Position zwischen dem fünfzehnten Rahmen 35 und dem sechzehnten Rahmen 36 ein Zusatzrahmen 37 befestigt ist, der in der Fahrzeuglängsrichtung verläuft.
Wie in 1 gezeigt ist, sind in der Schutzrahmenstruktur 13 in dem ersten Rahmen 14 an Positionen zwischen dem fünften Rahmen 22 und dem sechsten Rahmen 23 Befestigungsbohrungen 38 vorgesehen und sie sind außerdem bei Positionen zwischen dem achten Rahmen 25 und dem neunten Rahmen 26 in dem zweiten Rahmen 15 vorgesehen. Wie in 2 gezeigt ist, ist die Sekundärbatterie 11 der unteren Etage durch Befestigen von Befestigungsmontageabschnitten 39 der Sekundärbatterie 11 an den jeweiligen Befestigungsbohrungen 38 des ersten Rahmens 14 und des zweiten Rahmens 15 durch Befestigungseinrichtungen wie etwa Schrauben in der Schutzrahmenstruktur 13 aufgenommen.
Ferner sind in der Schutzrahmenstruktur 13 Befestigungsbohrungen 40 an Positionen zwischen dem fünften Rahmen 22 und dem sechsten Rahmen 23 in dem siebenten Rahmen 24 vorgesehen und sie sind ebenfalls an Positionen zwischen dem achten Rahmen 25 und dem neunten Rahmen 26 in dem zehnten Rahmen 27 vorgesehen. Wie in 2 gezeigt ist, ist die Sekundärbatterie 12 der oberen Etage durch Befestigen von Befestigungsabschnitten 41 der Sekundärbatterie 12 an den jeweiligen Befestigungsbohrungen 40 des siebenten Rahmens 24 und des zehnten Rahmens 27 durch Befestigungseinrichtungen wie etwa Schrauben an einem oberen Abschnitt der Sekundärbatterie 11 der unteren Etage in der Schutzrahmenstruktur 13 aufgenommen.
Die Schutzrahmenstruktur 13 enthält einen siebzehnten Rahmen 42 als einen Rahmen, der entlang der Fahrzeugbreitenrichtung verläuft. Der siebzehnte Rahmen 42 ist mit dem oberen Ende des nach hinten geneigten Abschnitts sowohl des fünften Rahmens 22 als auch des sechsten Rahmens 23 in der Weise verbunden, dass die beiden Endabschnitte in Fahrzeugbreitenrichtung des siebzehnten Rahmens 42 jeweils die rechte Karosserieseite 3 und die linke Karosserieseite (nicht gezeigt) erreichen. Der siebzehnte Rahmen 42, der an den oberen Endabschnitten der Vorderseite des fünften Rahmens 22 und des sechsten Rahmens 23 angeordnet ist, ist bei den Verbindungsabschnitten mit dem fünften Rahmen 22 und mit dem sechsten Rahmen 23 in der Weise gebogen, dass die beiden Seitenabschnitte in Fahrzeugbreitenrichtung des siebzehnten Rahmens 42 so verlaufen, dass sie in Richtung der Rückseite des Fahrzeugs 1 gerichtet sind.
Bei den beiden Endabschnitten in Fahrzeugbreitenrichtung des siebzehnten Rahmens 42 sind jeweils die Verbindungsabschnitte 43 und 44 vorgesehen. Die Verbindungsabschnitte 43 und 44 sind jeweils bei den beiden Endabschnitten des siebzehnten Rahmens 42 durch Verbindungselemente wie etwa Schrauben mit der rechten Karosserieseite 3 und mit der linken Karosserieseite (nicht gezeigt), die Seitenoberflächen-Innenstrukturen des Fahrzeugs 1 sind und die eine vorgegebene Steifigkeit aufweisen, verbunden.
Dadurch sind in der Schutzrahmenstruktur 13 die beiden Endabschnitte in Fahrzeugbreitenrichtung des siebzehnten Rahmens 42 jeweils mit der Karosserieseite 3 als Fahrzeugkarosserie-Strukturkomponenten, die die vorgegebene Steifigkeit aufweisen, verbunden. Somit kann dann, wenn das Fahrzeug 1 und die Schutzrahmenstruktur 13 eine äußere Kraft von der Rückseite aufnehmen, die äußere Kraft von der Karosserieseite 3 über den siebzehnten Rahmen 42, der mit dem Fahrzeug 1 verbunden ist und der entlang der Fahrzeugbreitenrichtung verläuft, an die Fahrzeugkarosserie 2 freigesetzt werden.
Ferner besitzen die beiden Seitenabschnitte in Fahrzeugbreitenrichtung des siebzehnten Rahmens 42 in der Schutzrahmenstruktur 13 eine Struktur, in der die beiden Seitenabschnitte in der Weise verlaufen, dass sie in Richtung der vorgegebenen Richtung der auf das Fahrzeug 1 wirkenden äußeren Kraft gerichtet sind. Dadurch kann die äußere Kraft wirksam auf die Fahrzeugkarosserie 2 übertragen werden, sodass eine lokale Zerstörung der Schutzrahmenstruktur 13 und der Fahrzeugkarosserie 2 unterbunden werden kann.
Wie in 3 gezeigt ist, ist die Schutzrahmenstruktur 13 mit einer Trennwand 45 versehen, die die hinteren Endoberflächen der oberen Abschnitte des achten Rahmens 25 und des neunten Rahmens 26, die sich am hinteren Ende und auf beiden Seiten der Fahrzeugbreitenrichtung der Schutzrahmenstruktur 13 befinden, miteinander verbindet. Wie in 4 und 5 gezeigt ist, ist die Trennwand 45 durch ein erstes Element 46, das in der Fahrzeugbreitenrichtung langgestreckt ist und der Rückseiten-Heckklappe 5 zugewandt ist, und durch ein zweites Element 47, das in der Fahrzeugbreitenrichtung langgestreckt ist und das durch Schweißen oder dergleichen mit der Vorderseite des ersten Elements 46 verbunden ist, konfiguriert. Das erste Element 46 und das zweite Element 47 sind mit einer Größe versehen, die eine Verformung der Heckklappe 5 bewältigen kann, und sind in der Breitenrichtung (vertikalen Richtung) in Bezug auf die Längsrichtung davon gebogen, um die Steifigkeit zu verbessern.
Bei jedem Ende in Längsrichtung des zweiten Elements 47 sind in der Trennwand 45 zwei Befestigungsbohrungen 48 vorgesehen. Die Trennwand 45 wird durch Einführen von Befestigungseinrichtungen wie etwa Schrauben in die vier Befestigungsbohrungen 48 des zweiten Elements 47 in dem Zustand, in dem veranlasst wird, dass das erste Element 46 der Heckklappe 5 zugewandt ist, an den hinteren Endoberflächen des achten Rahmens 25 und des neunten Rahmens 26 befestigt.
Dadurch sind in der Schutzrahmenstruktur 13 der achte Rahmen 25 und der neunte Rahmen 26, die sich auf beiden Seiten in Fahrzeugbreitenrichtung befinden, an drei oder mehr Befestigungspunkten, die nicht auf einer Geraden liegen, an der Trennwand 45 befestigt. Die hintere Endoberfläche der Trennwand 45 ist mit einer Größe versehen, die die Verformung der Heckklappe 5 als einer Fahrzeugkarosserie-Strukturkomponente, die sich auf der Rückseite und angrenzend an die Schutzrahmenstruktur 13 befindet, bewältigen kann. Somit wird die Heckklappe 5 von der hinteren Endoberfläche der Trennwand 45 aufgenommen, wenn die Heckklappe 5 durch eine von der Rückseite des Fahrzeugs ausgeübte äußere Kraft verformt wird. Dadurch kann die Verformung der Heckklappe 5 unterbunden werden und wird die lokale Wirkung der äußeren Kraft auf die Schutzrahmenstruktur 13 stärker verhindert, als wenn die äußere Kraft nur von einem Rahmen aufgenommen wird. Im Ergebnis können die lokale Verformung und die Zerstörung der Schutzrahmenstruktur 13 unterbunden werden.
Die Trennwand 45 ist an drei oder mehr Befestigungspunkten, die nicht auf einer Geraden liegen, an der Schutzrahmenstruktur 13 befestigt, wodurch es möglich ist, die Schutzrahmenstruktur 13 bereitzustellen, die die Erzeugung einer Verformung unterbindet und die eine verbesserte Steifigkeit aufweist. Ferner ist die Trennwand 45 von der Wirkungsrichtung (der Rückseite) der äußeren Kraft her befestigt, sodass die von der Trennwand 45 aufgenommene äußere Kraft auf den achten Rahmen 25 und auf den neunten Rahmen 26, an denen die Trennwand 45 befestigt ist, übertragen werden kann. Im Ergebnis kann die äußere Kraft von der Schutzrahmenstruktur 13 als Ganzes aufgenommen werden.
Wie oben beschrieben wurde, besitzt unter den Rahmen der Schutzrahmenstruktur 13 der siebzehnte Rahmen 42, der an dem vorderen oberen Endabschnitt der Schutzrahmenstruktur 13 in der Weise vorgesehen ist, dass er in der Fahrzeugbreitenrichtung verläuft, eine Struktur, in der die beiden Seitenabschnitte davon in Richtung der Fahrzeugrückseite verlaufen, sodass sie in Richtung der äußeren Kraft (der Rückseite) gerichtet sind, und in der die beiden Enden davon mit den Verbindungsabschnitten 43 und 44 zur Verbindung mit der Fahrzeugkarosserie 2 versehen sind. Andererseits ist das Fahrzeug 1 mit der rechten Karosserieseite 3 und mit der linken Karosserieseite (nicht gezeigt) als Innenstrukturen versehen, an denen die Verbindungsabschnitte 43 und 44 befestigt sind, wobei die Verbindungsabschnitte 43 und 44 durch Verbindungselemente wie etwa Schrauben mit der rechten bzw. mit der linken Karosserieseite verbunden sind. Ferner sind unter den Rahmen, die die Schutzrahmenstruktur 13 bilden und die entlang der Höhenrichtung verlaufen, der achte Rahmen 25 und der neunte Rahmen 26, die sich auf der Rückseite des Schutzrahmens 13 befinden, an dem hinteren Ende davon mit der Trennwand 45 versehen, die von der Rückseite der Schutzrahmenstruktur 13 befestigt ist. Es wird angemerkt, dass die mehreren Rahmen, die die Schutzrahmenstruktur 13 bilden, durch Befestigungselemente wie etwa Schrauben oder durch Schweißen miteinander verbunden sind und dass das Innere der Schutzrahmenstruktur 13 hohl ist.
Die Länge in Längsrichtung des oberen Endes der Schutzrahmenstruktur 13 ist kürzer als die Länge in Längsrichtung des Basisabschnitts auf der unteren Seite der Schutzrahmenstruktur 13. Wie in 6 gezeigt ist, liegt das daran, dass die Schutzrahmenstruktur 13 in der Nähe der Rückseite des Rücksitzes 9 eingebaut ist und dass eine Rückenlehne 49 des Rücksitzes 9 in Richtung der Rückseite und der Oberseite des Fahrzeugs geneigt konfiguriert ist. Ferner ist die Länge in Fahrzeuglängsrichtung des oberen Endes der Schutzrahmenstruktur 13 kürzer als die Länge in Fahrzeuglängsrichtung der Sekundärbatterien 11 und 12 der in der Schutzrahmenstruktur 13 aufgenommenen Stromversorgungsvorrichtung 10 eingestellt. Aus diesem Grund ist die vorliegende Ausführungsform so konfiguriert, dass die Trennwand 45 an der Schutzrahmenstruktur 13 befestigt wird, nachdem die Sekundärbatterien 11 und 12 in der Schutzrahmenstruktur 13 aufgenommen und befestigt worden sind. Dadurch kann die Schutzrahmenstruktur 13 so weit wie möglich an der Fahrzeugvorderseite eingebaut werden.
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, besitzt genauer sowohl der fünfte Rahmen 22 als auch der sechste Rahmen 23, die die Schutzrahmenstruktur 13 bilden und die in der vertikalen Richtung auf der Vorderseite verlaufen, eine Struktur, in der der Abschnitt, der von dem unteren Ende zu der Zwischenposition reicht, in der vertikalen Richtung verlängert ist, und in der der Abschnitt, der von der Zwischenposition zu dem oberen Ende reicht, in Richtung der Rückseite geneigt ist. Die Zwischenposition ist auf eine Position so hoch wie die obere Oberfläche der Sekundärbatterie 12 der oberen Etage der zwei vertikal gestapelten Sekundärbatterien 11 und 12 eingestellt.
Die Trennwand 45 ist an dem oberen Abschnitt der Rückseite der Schutzrahmenstruktur 13 befestigt. Die Trennwand 45 wird an der Schutzrahmenstruktur 13 befestigt, nachdem die Sekundärbatterien 11 und 12 in der Schutzrahmenstruktur 13 aufgenommen worden sind. Es wird angemerkt, dass der achte Rahmen 25 und der neunte Rahmen 26, an denen die Trennwand 45 der vorliegenden Ausführungsform befestigt ist, so konfiguriert sind, dass sie linear in der vertikalen Richtung verlaufen. Allerdings können der achte Rahmen 25 und der neunte Rahmen 26 auch so konfiguriert sein, dass sie gebogene Abschnitte aufweisen, die ermöglichen, dass die Trennwand 45 in dem Zustand, in dem die Schutzrahmenstruktur 13 in das Fahrzeug 1 eingebaut ist, parallel zu den an die Trennwand 45 angrenzenden Komponenten angeordnet ist.
In dem ersten Rahmen 14 bis vierten Rahmen 17, die die Basis am unteren Ende der Schutzrahmenstruktur 13 bilden, sind die Befestigungsbohrungen 21 zum Befestigen der Schutzrahmenstruktur 13 an der Bodenwanne 6 der Fahrzeugkarosserie 2 vorgesehen. Andererseits sind an der Bodenwanne 6 mehrere Strukturelemente befestigt, um die Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie 2 selbst zu erhalten, sodass die Bodenwanne 6 einen bestimmten Betrag an Steifigkeit aufweist. Die Befestigungsbohrungen 21 sind an den vier Ecken der durch den ersten Rahmen 14 bis vierten Rahmen 17 gebildeten Basis vorgesehen und die Basis ist durch Einführen von Befestigungseinrichtungen wie etwa Schrauben in die Befestigungsbohrungen 21 an der Bodenwanne 6 befestigt.
Wie in 3 bis 5 gezeigt ist, ist der siebzehnte Rahmen 42, der in der Breitenrichtung der Schutzrahmenstruktur 13 verläuft, an den oberen Endabschnitten des fünften Rahmens 22 und des sechsten Rahmens 23 an der Vorderseite der Schutzrahmenstruktur 13 vorgesehen. An den beiden Endabschnitten des siebzehnten Rahmens 42 sind die Verbindungsabschnitte 43 und 44 zum Befestigen des siebzehnten Rahmens 42 an der Fahrzeugkarosserie 2 vorgesehen. In der in das Fahrzeug 1 eingebauten Schutzrahmenstruktur 13 kann die Verformung an der Oberseite der Schutzrahmenstruktur 13 durch Verbinden der Verbindungsabschnitte 43 und 44 mit der rechten Karosserieseite 6 bzw. mit der linken Karosserieseite unterbunden werden. Ferner kann in der Schutzrahmenstruktur 13 die von der Schutzrahmenstruktur 13 aufgenommene äußere Kraft über die Verbindungsstruktur des siebzehnten Rahmens 42 an die Fahrzeugkarosserie 2 übertragen werden. Dadurch kann eine lokale Verformung und Zerstörung der Fahrzeugkarosserie 2 stärker als in der Struktur, in der nur das untere Ende der Schutzrahmenstruktur 13 an der Bodenwanne 6 befestigt ist, verhindert werden.
Es ist bevorzugt, dass wie in der vorliegenden Ausführungsform der mit der Karosserieseite 3 verbundene siebzehnte Rahmen 42 an dem vorderen oberen Endabschnitt der Schutzrahmenstruktur 13 befestigt ist. Der Grund dafür, dass der vordere Endabschnitt der Schutzrahmenstruktur 13 bevorzugt ist, ist, dass zwischen dem siebzehnten Rahmen 42 und dem hinteren Ende des Fahrzeugs, an dem die Fahrzeugkarosserie 2 durch eine äußere Kraft wegen eines Aufpralls oder dergleichen mit dem anderen Fahrzeug sehr wahrscheinlich verformt wird, bevorzugt eine so lange Entfernung wie möglich sichergestellt wird. Der Grund dafür, dass der obere Endabschnitt der Schutzrahmenstruktur 13 bevorzugt ist, ist, dass die Wirkung, die Verformung der Oberseite der Schutzrahmenstruktur 13 zu verhindern, und die Wirkung, das Umstoßen der Schutzrahmenstruktur 13 wegen einer durch die äußere Kraft verformten benachbarten Fahrzeugkarosserie-Strukturkomponente zu verhindern, hoch sind.
Ferner sind die beiden Seiten in Breitenrichtung des siebzehnten Rahmens 42 so konfiguriert, dass sie so verlaufen, dass sie in der Richtung gerichtet sind, die der vorgegebenen Richtung der äußeren Kraft, die auf das Fahrzeug 1 wirken kann, entgegengesetzt ist, genauer der Richtung der äußeren Kraft, die auf das Fahrzeug 1 durch einen Heckaufprall oder dergleichen mit dem anderen Fahrzeug wirkt, entgegengesetzt ist. Wenn das Fahrzeug 1 die äußere Kraft aufnimmt, wirkt der siebzehnte Rahmen 42 in der Weise, dass er die rechte Karosserieseite 3 bzw. die linke Karosserieseite, die mit den beiden Seiten des siebzehnten Rahmens 42 verbunden sind, in derselben Richtung wie der Richtung der äußeren Kraft zieht und dadurch die Bewegung der Schutzrahmenstruktur 13 wegen der äußeren Kraft wirksam unterbinden kann. Falls der siebzehnte Rahmen 42 in der Weise mit der Fahrzeugkarosserie 1 verbunden ist, dass er einfach in Form einer horizontalen Linie in der Breitenrichtung verläuft, ist die Möglichkeit, dass der siebzehnte Rahmen 42 und die Karosserieseite 3 lokal verformt und zerstört werden, höher als in der oben beschriebenen Struktur (der Struktur, in der die beiden Seiten in Breitenrichtung des siebzehnten Rahmens 42 in der Richtung verlaufen, die der Richtung der auf das Fahrzeug 1 wirkenden äußeren Kraft entgegengesetzt ist), sodass die oben beschriebene Struktur der vorliegenden Ausführungsform in diesem Punkt ausgezeichnet ist.
Unter Verwendung eines rechten Schlossbügels 50 (siehe 3) und eines linken Schlossbügels (nicht gezeigt), die an der Seite der Fahrzeugkarosserie 2 des Fahrzeugs 1 befestigt sind, um die Rückenlehne 49 des Rücksitzes 9 zu befestigen, können die Verbindungsabschnitte 43 und 44 des siebzehnten Rahmens 42 mit Verbindungseinrichtungen wie etwa Schrauben mit dem rechten Schlossbügel 50 bzw. mit dem linken Schlossbügel verbunden werden. Der rechte Schlossbügel 50 bzw. der linke Schlossbügel sind an Innenstrukturen befestigt, die an den Seitenoberflächen der Fahrzeugkarosserie 2 vorgesehen sind, und verlaufen in der Längsrichtung und in der vertikalen Richtung des Fahrzeugs 1, d. h., sie sind jeweils an der sogenannten rechten Karosserieseite 3 und an der linken Karosserieseite befestigt. Die Befestigungspositionen des rechten Schlossbügels 50 und des linken Schlossbügels und die Abschnitte um die Befestigungspositionen weisen mittels der anderen Fahrzeugkarosserie-Strukturkomponenten (nicht gezeigt) einen bestimmten Betrag an Steifigkeit auf. Es wird angemerkt, dass die Abschnitte, an denen die Verbindungsabschnitte 43 und 44 des siebzehnten Rahmens 42 befestigt sind, nicht auf die wie in der vorliegenden Ausführungsform gezeigten Schlossbügel beschränkt sind und die anderen Strukturkomponenten der Karosserieseite 3, die ebenfalls eine ausreichende Steifigkeit aufweisen, sein können. Die Trennwand 45, die in der Verlaufsrichtung des Mittelabschnitts in Fahrzeugbreitenrichtung des siebzehnten Rahmens 42 verläuft, d. h. die entlang der Fahrzeugbreitenrichtung verläuft, ist an der oberen hinteren Endseite der Schutzrahmenstruktur 13 befestigt. Die Trennwand 45 kann die folgenden Wirkungen sicherstellen.

• Es kann eine Maßnahme gegen die Verformung der Schutzrahmenstruktur 13 bereitgestellt werden und es kann die Steifigkeit der Schutzrahmenstruktur 13 verbessert werden.
• Die Verformung einer angrenzenden Fahrzeugkarosserie-Strukturkomponente (der Heckklappe 5) wegen einer äußeren Kraft kann unterbunden werden.
• Die lokale Verformung und Zerstörung der Schutzrahmenstruktur 13 kann durch die Aufnahme einer angrenzenden Fahrzeugkarosserie-Strukturkomponente, die durch die äußere Kraft verformt worden ist, durch die breite Oberfläche der Trennwand 45 unterbunden werden.
• Eine angrenzende Fahrzeugkarosserie-Strukturkomponente kann von der Trennwand 45 und von der Schutzrahmenstruktur 13 unabhängig von der Richtung der von dem Fahrzeug 1 von der Rückseite aufgenommenen äußeren Kraft aufgenommen werden.

Die Trennwand 45 ist von der Rückseite des achten Rahmens 25 und des neunten Rahmens 26, an denen die Trennwand 45 befestigt ist (der vorgegebenen Richtung der äußeren Kraft, die auf das Fahrzeug 1 ausgeübt werden kann), befestigt. Die Richtung ist dieselbe wie die Richtung der äußeren Kraft, die von der Schutzrahmenstruktur 13 aufgenommen wird. Die Trennwand 45 ist durch Befestigen der vier Ecken der Trennwand 45 unter Verwendung von Befestigungseinrichtungen wie etwa Schrauben an der Schutzrahmenstruktur 13 befestigt. Die Trennwand 45 ist durch zwei Elemente, das erste Element 46 und das zweite Element 47, gebildet, wobei die Steifigkeit der Trennwand 45 durch Verbinden der zwei Elemente miteinander durch Schweißen oder dergleichen verbessert ist. Ein Teil des zweiten Elements 47, das eine Komponente der Trennwand 45 ist, ist so gebildet, dass es über die hintere Oberfläche sowohl des achten Rahmens 25 als auch des neunten Rahmens 26, an denen die Trennwand 45 befestigt ist, in Richtung des Inneren der Schutzrahmenstruktur 13 in einem solchen Umfang vorsteht, dass der vorstehende Abschnitt des zweiten Elements 47 nicht mit den Sekundärbatterien 11 und 12 und mit den Zusatzvorrichtungen, die in die Schutzrahmenstruktur 13 eingebaut sind, in Kontakt gebracht wird. Dadurch ist die Trennwand 45 mit einer Form versehen, die die Steifigkeit der Trennwand 45 verbessern kann, während sie verhindert, dass die Schutzrahmenstruktur 13 zu der Seite der Fahrzeugkarosserie-Strukturkomponente (der Heckklappe 5), die sich auf der Rückseite und angrenzend zu der Schutzrahmenstruktur 13 befindet, vorsteht.
Wie in 6 gezeigt ist, ist die Schutzrahmenstruktur 13 in der Weise in den Kofferraum 8 eingebaut, dass sie zwischen dem Rücksitz 9 und der Heckklappe 5 liegt. Das untere Ende der Trennwand 45 befindet sich auf derselben Ebene wie das untere Ende der Heckklappe 5. Somit wird der Eintritt der Heckklappe 5 in die Schutzrahmenstruktur 13, wenn die äußere Kraft auf die Heckklappe 5 ausgeübt wird, durch die Trennwand 45 und durch den achten Rahmen 25 und durch den neunten Rahmen 26, an denen die Trennwand 45 befestigt ist, verhindert.
[Industrielle Anwendbarkeit]
Die vorliegende Erfindung soll eine Struktur schaffen, in der dann, wenn ein Fahrzeug und eine Schutzrahmenstruktur eine äußere Kraft aufnehmen, die aufgenommene äußere Kraft über einen Rahmen, der entlang der Fahrzeugbreitenrichtung verläuft und der mit einer Innenstruktur des Fahrzeugs verbunden ist, an die Fahrzeugkarosserie freigesetzt werden kann. Somit kann die vorliegende Erfindung nicht nur auf den Schutz einer Stromversorgungsvorrichtung, sondern auch auf den Schutz einer in den Kofferraum eingebauten Fahrzeugkomponente angewendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Fahrzeugkarosserie
3: Karosserieseite
5: Heckklappe
6: Bodenwanne
8: Kofferraum
9: Rücksitz
10: Stromversorgungsvorrichtung
11, 12: Sekundärbatterie
13: Schutzrahmenstruktur
14: erster Rahmen
15: zweiter Rahmen
16: dritter Rahmen
17: vierter Rahmen
22: fünfter Rahmen
23: sechster Rahmen
25: achter Rahmen
26: neunter Rahmen
31: elfter Rahmen
32: zwölfter Rahmen
33: dreizehnter Rahmen
34: vierzehnter Rahmen
35: fünfzehnter Rahmen
36: sechzehnter Rahmen
42: siebzehnter Rahmen
43, 44: Verbindungsabschnitt
45: Trennwand
46: erstes Element
47: zweites Element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2009-274665 [0005]

Claims

Stromversorgungsvorrichtungs-Schutzstruktur, die Folgendes umfasst: eine Stromversorgungsvorrichtung, die in ein Fahrzeug eingebaut ist; und eine Schutzrahmenstruktur, die durch Verbinden mehrerer Rahmen miteinander gebildet ist und die dafür ausgelegt ist, die Stromversorgungsvorrichtung darin aufzunehmen, wobei der untere Endabschnitt der Schutzrahmenstruktur an einer Bodenwanne befestigt ist, wobei die Schutzrahmenstruktur wenigstens einen Rahmen enthält, der entlang einer Fahrzeugbreitenrichtung verläuft, wobei die beiden Endabschnitte in Fahrzeugbreitenrichtung des Rahmens mit den Seitenoberflächen-Innenstrukturen des Fahrzeugs verbunden sind, wobei die Innenstrukturen eine vorgegebene Steifigkeit aufweisen.
Stromversorgungsvorrichtungs-Schutzstruktur nach Anspruch 1, wobei unter den Rahmen, die entlang der Fahrzeugbreitenrichtung verlaufen, der Rahmen, der an dem vorderen oberen Endabschnitt der Schutzrahmenstruktur angeordnet ist, eine Struktur aufweist, in der die beiden Seiten in Fahrzeugbreitenrichtung des Rahmens in der Weise verlaufen, dass sie zu einer vorgegebenen Richtung einer äußeren Kraft, die auf das Fahrzeug wirkt, gerichtet sind.
Stromversorgungsvorrichtungs-Schutzstruktur nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei: eine Trennwand vorgesehen ist, die die hinteren Endoberflächen der Rahmen, die sich an dem hinteren Ende befinden, und die beiden Seiten in Fahrzeugbreitenrichtung der Schutzrahmenstruktur miteinander verbindet; wobei die Trennwand an drei oder mehr Befestigungspunkten, die nicht auf einer Geraden liegen, an den Rahmen, die sich auf beiden Seiten in Fahrzeugbreitenrichtung befinden, befestigt ist; und die hintere Endoberfläche der Trennwand mit einer Größe versehen ist, die die Verformung einer Fahrzeugkarosserie-Strukturkomponente, die sich auf der Rückseite und angrenzend an die Schutzrahmenstruktur befindet, bewältigen kann.