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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Kraftfahrzeug, welches Hochspannungskomponenten vor Stößen schützt.
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Hintergrund-Technik
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Benzin-Kraftfahrzeuge und Hybrid-Kraftfahrzeuge des Standes der Technik weisen einen Verbrennungsmotor auf, der als ein fester Körper wirkt, um Stöße zu absorbieren, die im Falle einer Kollision bzw. eines Zusammenstoßes hervorgerufen werden, um dadurch Hochspannungskomponenten zu schützen, die hinter dem Verbrennungsmotor angeordnet sind.
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Die offengelegte
japanische Patentveröffentlichung Nr. 2005-207241 offenbart einen Wechselrichter, der als eine Hochspannungskomponente dient und der auf der Rückseite in einem Luftreinigungsvorrichtungsgehäuse angeordnet ist, welches mit einem Einlass- bzw. Ansaug-Luftdurchgang eines Verbrennungsmotors in einem Hybrid-Kraftfahrzeug verbunden ist. Das Luftreinigungsvorrichtungsgehäuse und der Verbrennungsmotor sind imstande, Stöße zu absorbieren, um den Wechselrichter im Falle eines Zusammenstoßes zu schützen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Da elektrische Kraftfahrzeuge keinen Verbrennungsmotor aufweisen, sind elektrisches Kraftfahrzeug jedoch außerstande, Hochspannungskomponenten vor Stößen zu schützen, die im Falle eines Zusammenstoßes hervorgerufen werden.
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Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der vorstehenden Probleme des Standes der Technik geschaffen worden. Ein Ziel bzw. eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein elektrisches Kraftfahrzeug bereitzustellen, welches Hochspannungskomponenten vor Stößen schützt, die im Falle eines Zusammenstoßes hervorgerufen werden.
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Um das obige Ziel zu erreichen, ist gemäß der Erfindung, wie im Anspruch 1 aufgeführt, ein elektrisches Kraftfahrzeug bereitgestellt, welches einen Motorraum aufweist, der darin einen Fahrmotor und eine Leistungssteuereinheit zur Steuerung des Fahrmotors unterbringt, wobei der Motorraum in einem vorderen Teil eines Fahrzeugkörpers festgelegt und von einem Passagierraum getrennt ist, umfassend ein Paar von Seitenrahmen, die in dem Motorraum auf beiden Seiten des Fahrzeugkörpers angeordnet sind und die in einer Längsrichtung des Fahrzeugkörpers verlaufen, und einen Anlage- bzw. Einheit-Tragrahmen, der die Leistungssteuereinheit auf deren vier Seiten umgibt, um die Leistungssteuereinheit zu tragen, wobei der Einheit-Tragrahmen auf den Seitenrahmen getragen und an den Seitenrahmen befestigt ist, und wobei die Leistungssteuereinheit von dem Einheit-Tragrahmen mit dessen vier Seiten mit Ausnahme zumindest einer Rückseite des Einheit-Tragrahmens in Bezug auf den Fahrzeugkörper getragen wird.
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Das elektrische Fahrzeug kann ferner eine Armaturenbrett- bzw. Spritzwandplatte umfassen, die den Motorraum abdeckt, wobei der Einheit-Tragrahmen an den Seitenrahmen derart befestigt ist, dass die Leistungssteuereinheit unterhalb der Spritzwandplatte angeordnet ist.
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Die Leistungssteuereinheit kann Draht- bzw. Leitungsverbinder, mit denen elektrische Stromversorgungsleitungen zur Lieferung von elektrischer Leistung an den Fahrmotor verbunden sind, und eine Schutzvorrichtung bzw. Abdeckung zum Schutz der Leitungsverbinder enthalten. Die Leitungsverbinder und die Abdeckung können auf einer Seite der Leistungssteuereinheit angeordnet sein, und die Abdeckung kann an dem Einheit-Tragrahmen befestigt sein.
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Eine Drehachse des Fahrmotors und eine Drehachse eines Differentialgetriebes zur Übertragung von Antriebsleistung des Fahrmotors auf linke und rechte Antriebs-Fahrbahnräder können koaxial zueinander vorgesehen sein.
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Zumindest ein Rahmen, der als Rückseite des Einheit-Tragrahmens in Bezug auf den Fahrzeugkörper von dessen vier Seiten dient, kann von einer gebogenen Form sein, wobei die gebogene Form erforderlichenfalls veränderbar ist.
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Gemäß der Erfindung, wie im Anspruch 1 aufgeführt, trägt der Einheit-Tragrahmen, der die Leistungssteuereinheit mit seinen vier Seiten umgibt und die Leistungssteuereinheit trägt, die Leistungssteuereinheit mit den vier Seiten mit Ausnahme zumindest einer Rückseite des Einheit-Tragrahmens in Bezug auf den Fahrzeugkörper. Folglich ist kein Raum erforderlich, um die Rückseite des Einheit-Tragrahmens und die Leistungssteuereinheit aneinander zu befestigen. Somit kann auf Grund eines derartigen Zwischenraumes die Leistungssteuereinheit in Bezug auf den Fahrzeugkörper nach rückwärts gebracht werden, was in einer vergrößerten stauchbaren Zone resultiert. Daher sind jegliche nachteiligen Auswirkungen, die Stöße, welche im Falle einer Kollision bzw. eines Zusammenstoßes hervorgerufen werden, auf die Leistungssteuereinheit haben, vermindert. Folglich ist die Leistungssteuereinheit, die eine Hochspannungskomponente ist, geschützt.
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Gemäß der Erfindung, wie im Anspruch 2 aufgeführt, ist der Benutzer, da der Einheit-Tragrahmen unterhalb der Spritzwandplatte angeordnet ist, an einem leichten Zugang zu der Leistungssteuereinheit gehindert. Darüber hinaus kann, wenn die Leistungssteuereinheit hergestellt wird, die Leistungssteuereinheit unter geringen Kosten hergestellt werden, während Sorgen in Bezug auf einen Fußgänger-Schutzbereich des Fahrzeugkörpers verringert sind.
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Gemäß der Erfindung, wie im Anspruch 3 aufgeführt, enthält die Leistungssteuereinheit die Abdeckung zum Schützen der Leitungs- bzw. Drahtverbinder, mit denen elektrische Stromversorgungsleitungen zur Lieferung von elektrischer Leistung mit dem Fahrmotor verbunden sind. Daher sind die Leitungsverbinder, die Hochspannungsleitungsverbinder sind, vor Stößen geschützt, die im Falle eines Zusammenstoßes hervorgerufen werden.
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Gemäß der Erfindung, wie im Anspruch 4 aufgeführt, kann mit Rücksicht darauf, dass die Drehachse des Differentialgetriebes und die Drehachse des Fahrmotors koaxial zueinander vorgesehen sind, der Fahrmotor in einer unteren Position installiert sein, wodurch ermöglicht ist, die Leistungssteuereinheit zwischen der Spritzwandplatte und dem Fahrmotor ohne Verringerung der Höhe des elektrischen Kraftfahrzeugs oder der Höhe der Leistungssteuereinheit zu installieren. Daher kann der Fahrzeugkörper des elektrischen Kraftfahrzeugs mit erhöhtem Freiheitsgrad konzipiert werden, und Kosten für die Leistungssteuereinheit können verringert werden.
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Gemäß der Erfindung, wie im Anspruch 5 aufgeführt, kann mit Rücksicht darauf, dass von den vier Seiten des Einheit-Tragrahmens die gebogene Form des Rahmens auf dessen Rückseite in Bezug auf den Fahrzeugkörper erforderlichenfalls variiert werden bzw. sein kann, die Leistungssteuereinheit in einer Position soweit wie möglich nach hinten in Bezug auf den Fahrzeugkörper platziert sein, um außerhalb der Einwirkung mit Komponenten in der Nähe der Spritzwandplatte zu sein. Darüber hinaus ist die Anordnung, die durch die Leistungssteuereinheit und den Einheit-Tragrahmen gebildet ist, kompakt gemacht.
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Kurze Beschreibung von Zeichnungen
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1 ist eine schematische Perspektivansicht, die eine generelle Anordnung eines elektrischen Kraftfahrzeugs zeigt;
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2 ist eine schematische Seitenansicht, die eine generelle Anordnung des elektrischen Kraftfahrzeugs zeigt;
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3 ist eine Perspektivansicht einer in 1 und 2 gezeigten Leistungssteuereinheit und eines die Leistungssteuereinheit tragenden Einheit-Tragrahmens;
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4 ist eine Ansicht, welche die Beziehung zwischen der Leistungssteuereinheit, einer motorgetriebenen Leistungsvorrichtung und von elektrischen Drei-Phasen-Leistungskabeln zeigt;
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5 ist eine ausschnittweise Perspektivansicht, die eine generelle Frontalanordnung eines Fahrzeugkörpers des elektrischen Kraftfahrzeugs zeigt;
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6 ist eine Ansicht, welche die Beziehung zwischen einem unteren Teil einer Spritzwandplatte und einem rückwärtigen Tragrahmen bei an einem Fahrzeugkörper angebrachter Leistungssteuereinheit zeigt; und
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7 ist eine Schnittansicht der motorgetriebenen Leistungsvorrichtung.
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Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen wird ein elektrisches Kraftfahrzeug im Einzelnen beschrieben, welches eine Befestigungsanordnung zur Befestigung einer Leistungssteuereinheit an einem Fahrzeugkörper und eine Befestigungsanordnung der Leistungssteuereinheit gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist.
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1 ist eine schematische Perspektivansicht, die eine generelle Anordnung eines elektrischen Kraftfahrzeugs 10 zeigt, und 2 ist eine schematische Seitenansicht, die eine generelle Anordnung des elektrischen Kraftfahrzeugs 10 zeigt. In 1 und 2 sind Mechanismen und Komponenten, die keinen Beitrag für die vorliegende Erfindung liefern, aus der Darstellung weggelassen. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind vertikale Richtungen eines Fahrzeugkörpers 12 als solche bezeichnet, und Richtungen rechtwinklig zu den vertikalen Richtungen sind als horizontale Richtungen bezeichnet. Die Richtung, in der das elektrische Kraftfahrzeug 10 in einer Vorwärtsrichtung fährt, wird als vordere Richtung bezeichnet; die Richtung, in der das elektrische Kraftfahrzeug 10 rückwärts fährt, wird als Rückwärts- bzw. Rückrichtung bezeichnet; die nach links gerichtete Richtung bei Betrachtung längs der Richtung, in der das elektrische Kraftfahrzeug 10 vorwärts fährt, wird als linke Richtung bezeichnet, und die rechte Richtung bei Betrachtung längs der Richtung, in der das elektrische Kraftfahrzeug 10 vorwärts fährt, wird als rechte Richtung bezeichnet.
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Das elektrische Kraftfahrzeug 10 enthält innerhalb des Fahrzeugkörpers 12 zwischen den vorderen Fahrbahnrädern 14L, 14R und den hinteren Fahrbahnrädern 16L, 16R eine Batterie bzw. einen Akkumulator 18, die bzw. der auf der Bodenwand des Fahrzeugkörpers 12 zur Abgabe einer hohen Spannung angebracht ist, einen Fahrgastraum 22, der durch eine Bodenplatte 20 oberhalb der Batterie 18 festgelegt ist, einem Motorraum 24, welcher in einem vorderen Teil des Fahrzeugkörpers 12 festgelegt ist, der von dem Fahrgastraum 22 getrennt ist, eine Spritzwandplatte 26, welche den Motorraum 24 abdeckt, und eine Leistungssteuereinheit 30, die oberhalb der motorgetriebenen Leistungsvorrichtung 28 positioniert ist, welche in dem Motorraum 24 angeordnet ist. Die Spritzwandplatte 26 weist ein unteres Spritzwandplattenteil 26a und ein obere Spritzwandplattenteil 26b auf. Die Spritzwandplatte 26 trennt den Motorraum 24 und den Fahrgastraum 22 voneinander und weist eine Struktur auf, um zu verhindern, dass Schmutz, Wasser, Geruch, etc. aus dem Motorraum 24 in den Fahrgastraum 22 eintritt. Die Spritzwandplatte 26 weist außerdem eine Wasserableitfunktion auf, die dazu dient, zu verhindern, dass äußeres Wasser in A/C-(Klimagerät)-Rohre fließt, was später zu beschreiben ist.
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Die Leistungssteuereinheit 30 ist unterhalb der Spritzwandplatte 26 angeordnet. Daher muss das obere Spritzwandplattenteil 26b entfernt werden, wenn die Leistungssteuereinheit 30 zur Pflege bzw. Instandhaltung gewartet wird. Demgemäß ist der Anwender daran gehindert, leicht Zugang zu der Leistungssteuereinheit 30 zu erhalten, die eine Hochspannungskomponente ist.
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Der Fahrzeugkörper 12 enthält eine Motorhaube 12a, die sich über einen Fußgängerschutzbereich 32 erstreckt, um Stöße zu verringern, die auf einen Fußgänger im Falle einer Kollision ausgeübt werden können. Komponenten, wie die Leistungssteuereinheit 30, können nicht in dem Fußgänger-Schutzbereich 32 platziert werden. Daher muss die Leistungssteuereinheit 30 in einer solchen Weise hergestellt werden, um nicht mit dem Fußgänger-Schutzbereich 32 zu beeinträchtigen. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann mit Rücksicht darauf, dass die Leistungssteuereinheit 30 unterhalb der Spritzwandplatte 26 angeordnet ist, die Leistungssteuereinheit 30 mit verringerten Sorgen in Bezug auf den Fußgänger-Schutzbereich 32 hergestellt werden, und folglich kann die Leistungssteuereinheit 30 unter verringerten Kosten hergestellt werden.
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Spannungs- bzw. Stromversorgungskabel 34 dienen dazu, in der Batterie bzw. dem Akkumulator 18 gespeicherte elektrische Leistung zu der Leistungssteuereinheit 30 zu übertragen. Enden der Stromversorgungskabel 34 sind mit einem Stromversorgungsverbinder 36 der Batterie 18 verbunden und deren andere Enden sind mit einem Stromversorgungsverbinder der Leistungssteuereinheit 30 verbunden, was später zu beschreiben ist. Die Leistungssteuereinheit 30 wandelt die von der Batterie bzw. dem Akkumulator 18 gelieferte elektrische Gleichstromleistung in eine elektrische Wechselstromleistung in drei Phasen (U-, V-, W-Phasen) um und liefert die elektrische Drei-Phasen-Wechselstromleistung an einen Fahrmotor der motorgetriebenen Leistungsvorrichtung 28, um dadurch den Fahrmotor zu speisen.
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Die Leistungssteuereinheit 30 weist einen Wechselrichter zum Umsetzen der elektrischen Gleichstromleistung in die elektrische Drei-Phasen-Wechselstromleistung und eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Wechselrichters (nicht dargestellt) auf. Der Fahrmotor der motorgetriebenen Leistungsvorrichtung 28 und die Leistungssteuereinheit 30 sind durch elektrische Drei-Phasen-Wechselstromleistungskabel (elektrische Stromversorgungsleitungen) 38 miteinander verbunden. Enden der elektrischen Drei-Phasen-Wechselstromleistungskabel 38 sind mit elektrischen Leistungsverbindern (motorseitige Verbinder) 40 des Fahrmotors verbunden, und deren andere Enden sind mit elektrischen Leistungsverbindern (Draht- bzw. Leitungsverbinder) 42 der Leistungssteuereinheit 30 verbunden. Da die Leistungssteuereinheit 30 oberhalb der motorgetriebenen Leistungsvorrichtung 28 angeordnet ist, können die elektrischen Drei-Phasen-Wechselstromleistungskabel 38, die Hochspannungskabel sind, in der Länge verkürzt sein. Die Leistungssteuereinheit 30 ist in dem Motorraum 24 des Fahrzeugkörpers 12 durch einen Einheit-Tragrahmen und ein Paar von Seitenrahmen (Befestigungsrahmen) angebracht, wie dies unten beschrieben wird.
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3 ist eine Perspektivansicht der in 1 und 2 gezeigten Leistungssteuereinheit 30 und eines Einheit-Tragrahmens 44, der die Leistungssteuereinheit 30 trägt. 4 ist eine Ansicht, welche die Beziehung zwischen der Leistungssteuereinheit 30, der motorgetriebenen Leistungsvorrichtung 28 und den elektrischen Drei-Phasen-Wechselstromleistungskabeln 38 zeigt. Stromversorgungsverbinder 46 sind an einem oberen Teil der Leistungssteuereinheit 30 angebracht, und die elektrischen Leistungsverbinder 42 sind auf einer Seitenfläche (linke Seitenfläche) der Leistungssteuereinheit 30 angeordnet. Die Stromversorgungsverbinder 46 sind an der Leistungssteuereinheit 30 angebracht und in einer Ausnehmung 48 untergebracht, die in der Leistungssteuereinheit 30 festgelegt ist, so dass die Stromversorgungskabel 34, die mit den Stromversorgungsverbindern 46 verbunden sind, in einer nach hinten gerichteten horizontalen Richtung ausgerichtet sind.
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Der obere Teil der Leistungssteuereinheit 30 enthält einen Absatz 50, der von deren Seitenfläche (linke Seitenfläche) nach außen in einer horizontalen Richtung des Fahrzeugkörpers 12 vorsteht. Die elektrischen Leistungsverbinder 42 sind an einer Bodenfläche des Absatzes 50 angebracht. Die elektrischen Leistungsverbinder 42 sind an der Leistungssteuereinheit 30 in einer solchen Weise angebracht, dass die elektrischen Drei-Phasen-Wechselstromleistungskabel 38, die mit den elektrischen Leistungsverbindern 42 verbunden sind, längs einer vertikalen Richtung des Fahrzeugkörpers 12 nach unten hängen. Somit ist verhindert, dass die elektrischen Leistungsverbinder 42 direkt Stöße erleiden, welche im Falle einer Kollision hervorgerufen werden.
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Die Leistungssteuereinheit 30 weist eine Abdeckung 52 auf, welche die elektrischen Drei-Phasen-Wechselstromleistungskabel 38 umgibt, welche mit den elektrischen Leistungsverbindern 42 verbunden sind, um dadurch die elektrischen Drei-Phasen-Wechselstromleistungskabel 38, den Absatz 50 und die elektrischen Leistungsverbinder 42 zu schützen. Die Abdeckung 52 ragt von einer Seitenfläche (der linken Seitenfläche) der Leistungssteuereinheit 30 in der horizontalen Richtung des Fahrzeugkörpers 12 und steht über den Absatz 50 (siehe 4) nach außen ab. Die Abdeckung 52 weist einen darin festgelegten Hohlraum auf, durch den die elektrischen Drei-Phasen-Wechselstromleistungskabel 38 verlaufen und mit den elektrischen Leistungsverbindern 42 verbunden sind (siehe 6). Die Abdeckung 52 ist in einer mittleren Position zwischen der vertikalen Position der elektrischen Leistungsverbinder 40 des Fahrmotors und der vertikalen Position der elektrischen Leistungsverbinder 42 der Leistungssteuereinheit 30 angeordnet. Die Abdeckung 52 ist mit dem Gehäuse der Leistungssteuereinheit 30 zusammenhängend gebildet.
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Da die Abdeckung 52 an dem Gehäuse der Leistungssteuereinheit 30 vorgesehen ist, können die elektrischen Leistungsverbinder 42 ohne die Forderung nach einer erhöhten Zahl von Arbeitsstunden oder Komponenten geschützt werden. Die Abdeckung 52 an dem Gehäuse der Leistungssteuereinheit 30 umgibt die elektrischen Drei-Phasen-Wechselstromleistungskabel 38, die mit den elektrischen Leistungsverbindern 42 verbunden sind, und daher sind die elektrischen Drei-Phasen-Wechselstromleistungskabel 38 von Kräften auf Grund von auftretenden Stößen abgehalten, die im Falle eines Zusammenstoßes hervorgerufen werden. Daher sind jegliche Belastungen, die ansonsten auf die elektrischen Drei-Phasen-Wechselstromleistungskabel 38 durch Kräfte in Folge von Stößen ausgeübt würden, welche im Falle eines Zusammenstoßes hervorgerufen werden, verringert oder eliminiert, wodurch die elektrischen Leistungsverbinder 42 geschützt sind.
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Da die Abdeckung 52 über den Absatz 50 hinaus nach außen ragt, schützt die Abdeckung 52 den Absatz 50 vor Stößen, die im Falle eines Zusammenstoßes hervorgerufen werden, wodurch die elektrischen Leistungsverbinder 42, der Absatz 50 und die elektrischen Drei-Phasen-Wechselstromleistungskabel 38 wirksam geschützt sind. Da die Abdeckung 52 in einer mittleren Position zwischen den elektrischen Leistungsverbindern 40 und den elektrischen Leistungsverbindern 42 angeordnet ist, schützt die Abdeckung darüber hinaus die elektrischen Leistungsverbinder 42, den Absatz 50 und die elektrischen Drei-Phasen-Wechselstromleistungskabel 38 wirksamer. Um die elektrischen Leistungsverbinder 42, etc. effektiv zu schützen, sollte die zuvor erwähnte mittlere Position vorzugsweise bei etwa einer Hälfte des Abstands L von einer vertikalen Position H1 der elektrischen Leistungsverbinder 40 zu einer vertikalen Position H2 der elektrischen Leistungsverbinder 42 liegen (das heißt, dass der Abstand von der vertikalen Position H1 der elektrischen Leistungsverbinder 40 zu der vertikalen Position der Abdeckung 52 durch L/2 dargestellt ist) (siehe 4).
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Insofern, als die Abdeckung 52 in einer umgebenden Beziehung zu den elektrischen Drei-Phasen-Wechselstromleistungskabeln 38 angeordnet ist, die mit den elektrischen Leistungsverbinder 42 verbunden sind, anstatt in einer umgebenden Beziehung zu den elektrischen Leistungsverbinder 42, sind die elektrischen Leistungsverbinder 42 geeignet, betrachtet zu werden, wodurch es für den Anwender leicht ist, die elektrischen Drei-Phasen-Wechselstromleistungskabel 38 mit den elektrischen Leistungsverbindern 42 zu verbinden.
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Der Einheit-Tragrahmen 44 enthält einen linksseitigen Tragrahmen 54, einen rechtsseitigen Tragrahmen 56, der im Wesentlichen parallel zu dem linksseitigen Tragrahmen 54 liegt, einen vorderen Tragrahmen 58, der zwischen dem linksseitigen Tragrahmen 54 und dem rechtsseitigen Tragrahmen 56 verläuft, und einen rückwärtigen bzw. hinteren Tragrahmen 60, der zwischen dem linksseitigen Tragrahmen 54 und dem rechtsseitigen Tragrahmen 56 an einer Stelle hinter dem vorderen Tragrahmen 58 verläuft. Der Einheit-Tragrahmen 44 trägt die Leistungssteuereinheit 30, die von den vier Tragrahmen 54, 56, 58, 60 umgeben ist, wobei die vier Tragrahmen 54, 56, 58, 60 an den vier Seiten des Einheit-Tragrahmens 44 positioniert sind. Der vordere Tragrahmen 58, der rechtsseitige Tragrahmen 56 und der linksseitige Tragrahmen 54 sind durch Bolzen B an der Leistungssteuereinheit 30 befestigt.
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Genauer gesagt sind der vordere Tragrahmen 58 und ein vorderer Teil der Leistungssteuereinheit 30 durch Bolzen B aneinander befestigt, und der rechtsseitige Tragrahmen 56 und eine rechte Seitenfläche der Leistungssteuereinheit 30 sind durch Bolzen B aneinander befestigt. Die Abdeckung 52, die sich auf der Seitenfläche (linke Seitenfläche) der Leistungssteuereinheit 30 befindet, und der linksseitige Tragrahmen 54 sind durch Bolzen B aneinander befestigt. Mit anderen Worten wird die Leistungssteuereinheit 30 auf ihren drei Seiten durch den Einheit-Tragrahmen 44 getragen. Da die Abdeckung 52 an dem linksseitigen Tragrahmen 54 befestigt ist, ist ferner die mechanische Festigkeit der Abdeckung 52 gesteigert, wodurch die Schutzfähigkeit zunimmt. Demgemäß sind die elektrischen Leistungsverbinder 42, etc. stärker geschützt.
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5 ist eine ausschnittweise Perspektivansicht, die generell die vordere Anordnung des Fahrzeugkörpers 12 des elektrischen Kraftfahrzeugs 10 zeigt. 5 zeigt einen vorderen Teil des Fahrzeugkörpers 12 bei geöffneter Motorhaube 12a. In 5 sind Mechanismen und Komponenten, die keinen Beitrag zur vorliegenden Erfindung liefern, und die motorgetriebene Leistungsvorrichtung 28 aus der Darstellung weggelassen.
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Der vordere Teil bzw. Bereich des Fahrzeugkörpers 12 enthält ein Paar von Seitenrahmen 64, 64, die auf beiden Seiten des Fahrzeugkörpers 12 angeordnet sind und die in der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers 12 verlaufen. Der Einheit-Tragrahmen 44 wird auf bzw. an den Seitenrahmen 64, 64 getragen und ist daran durch vier Tragschenkel 62 befestigt, die an den Seitenrahmen 64, 64 mittels Bolzen B befestigt sind. Um nachteilige Effekte zu minimieren, die durch Stöße hervorgerufen werden, welche im Falle eines Zusammenstoßes erzeugt werden, ist der Einheit-Tragrahmen 44 soweit wie möglich rückwärts bzw. nach hinten positioniert. Mit anderen Worten ist der Einheit-Tragrahmen 44 so nah wie möglich zu dem unteren Spritzwandplattenteil 26a gebracht.
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Auf eine Sicherung der Leistungssteuereinheit 30 an dem Einheit-Tragrahmen 44, der an den Seitenrahmen 64, 64 befestigt ist, wäre dann, falls ein hinterer Teil der Leistungssteuereinheit 30 und der hintere Tragrahmen 60 aneinander durch Bolzen B befestigt wären, ein Zwischenraum zum Festziehen der Bolzen hinter der Leistungssteuereinheit 30 erforderlich. Wenn der Einheit-Tragrahmen 44 an den Seitenrahmen 64, 64 befestigt wird, ist daher der Einheit-Tragrahmen 44 nach vorn durch den zuvor erwähnten Zwischenraum zu bringen, was dazu führt, dass die Leistungssteuereinheit 30 in einer vorderen Position installiert wird.
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Andererseits wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Leistungssteuereinheit 30 von anderen Tragrahmen als dem hinteren Tragrahmen 60 getragen, so dass der hintere Tragrahmen 60 und die Leistungssteuereinheit 30 nicht aneinander befestigt sind. Folglich ist die Leistungssteuereinheit 30 so weit wie möglich hinten bzw. rückwärts positioniert, wodurch nachteilige Auswirkungen verringert sind, die Stöße, welche im Falle eines Zusammenstoßes hervorgerufen werden, auf die Leistungssteuereinheit 30 ausüben. Da die Leistungssteuereinheit 30 soweit wie möglich hinten positioniert ist, weist der Fahrzeugkörper 12 mit anderen Worten eine vergrößerte stauchbare Zone (siehe 2) auf, wodurch nachteilige Effekte verringert sind, die im Falle eines Zusammenstoßes hervorgerufene Stöße auf die Leistungssteuereinheit 30 haben, und folglich ist die Leistungssteuereinheit 30 geschützt, welche eine Hochspannungskomponente ist. Da die stauchbare Zone vergrößert werden kann, kann der Fahrzeugkörper 12 mit vergrößertem Freiheitsgrad gestaltet werden. Insofern, als die Leistungssteuereinheit 30 soweit wie möglich in eine Position nach hinten gebracht ist, kann darüber hinaus die Länge der Stromversorgungskabel 34, die Hochspannungskabel sind, verringert sein.
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Da der hintere Tragrahmen 60 die Leistungssteuereinheit 30 nicht trägt, werden überdies sogar dann, wenn sich die Leistungssteuereinheit 30 in Folge von Stößen nach hinten bewegt, die im Falle eines Zusammenstoßes hervorgerufen werden, jegliche Kräfte, die wirken, um die Rückwärtsbewegung der Leistungssteuereinheit 30 zu blockieren, hinter der Leistungssteuereinheit 30 solange nicht erzeugt, bis die Leistungssteuereinheit 30 tatsächlich gegen den hinteren Tragrahmen 60 trifft. Daher sind jegliche nachteilige Auswirkungen, die im Falle eines Zusammenstoßes hervorgerufene Stöße auf die Leistungssteuereinheit 30 haben, verringert.
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6 ist eine Ansicht, welche die Beziehung zwischen dem unteren Spritzwandplattenteil 26a und dem hinteren Tragrahmen 60 zeigt, wobei die Leistungssteuereinheit 30 an bzw. auf dem Fahrzeugkörper 12 angebracht ist. A/C-Rohre 66 erstrecken von dem Motorraum 24 durch das untere Spritzwandplattenteil 26a und in den Fahrgastraum 22. Andere Teile, wie Bremsleitungen 68 oder dergleichen, sind in der Nähe des unteren Spritzwandplattenteiles 26a angeordnet. Daher weist der hintere Tragrahmen 60 eine gebogene Form auf, um nicht mit anderen Teilen zu stören, einschließlich der A/C-Rohre 66 und der Bremsleitungen 68, das heißt mit Teilen, die sich in der Nähe des unteren Spritzwandplattenteiles 26a befinden. Mit anderen Worten kann die gebogene Form des hinteren Tragrahmens 60 erforderlichenfalls verändert werden. Der Aufbau, bestehend aus der Leistungssteuereinheit 30 und dem Einheit-Tragrahmen 44, kann in der Größe kompakt gemacht werden, was ermöglicht, den Einheit-Tragrahmen 44 in einer weiter hinteren Stelle zu positionieren, das heißt näher zu der Spritzwandplatte 26. Demgemäß sind jegliche nachteiligen Auswirkungen, die im Falle eines Zusammenstoßes hervorgerufene Stöße auf die Leistungssteuereinheit 30 haben, verringert, womit ermöglicht ist, die Leistungssteuereinheit 30, die eine Hochspannungskomponente darstellt, zu schützen.
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7 ist eine Schnittansicht der motorgetriebenen Leistungsvorrichtung 28. Die motorgetriebene Leistungsvorrichtung 28 enthält einen Fahrmotor 100, eine Drehzahl-Herabsetzungseinrichtung 102 und ein Differentialgetriebe 104, welche in einer integralen Baugruppe kombiniert sind. Die motorgetriebene Leistungsvorrichtung 28 enthält ein äußeres Gehäuse, welches ein Getriebegehäuse 106 umfasst, das an dessen einen linken Ende in der Querrichtung des Fahrzeugkörpers 12 positioniert ist, ein Motorgetriebegehäuse 108, welches mittels Bolzen 107 am rechten Ende des Getriebegehäuses 106 befestigt ist, ein zentrales bzw. mittleres Motorgehäuse 110, welches durch nicht dargestellte Bolzen am rechten Ende des Motorgetriebegehäuses 108 befestigt ist, ein Seiten-Motorgehäuse 112, welches durch nicht dargestellte Bolzen am rechten Ende des mittleren Motorgehäuses 110 befestigt ist, einen mittleren Wellenlagerträger 114, der durch nicht dargestellte Bolzen am rechten Ende des Seiten-Motorgehäuses 112 befestigt ist und ein Zwischengehäuse 118, welches mittels Bolzen 107 an einer Innenfläche des Getriebegehäuses 106 befestigt ist. Der Fahrmotor 100 ist in dem Motorgetriebegehäuse 108, dem mittleren Motorgehäuse 110 und dem Seiten-Motorgehäuse 112 aufgenommen, während die Drehzahl-Herabsetzungseinrichtung 102 und das Differentialgetriebe 104 in dem Getriebegehäuse 106 und dem Motorgetriebegehäuse 108 aufgenommen sind.
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Der Fahrmotor 100 enthält einen Stator 120, der an einer inneren Umfangsfläche des mittleren Motorgehäuses 110 befestigt ist, und einen Rotor 122, der innerhalb des Stators 120 drehbar angeordnet ist. Der Stator 120 weist eine Mehrzahl von Statorkernen 124, die jeweils gestapelte Stahlplatten umfassen, welche in einer Umfangsreihe angeordnet sind, und eine Mehrzahl von Spulen 126 auf, die jeweils um die Statorkerne 124 gewickelt sind. Der Rotor 122 weist eine hohle Rotorwelle 132, die von jeweiligen Kugellagern 128, 130 an dem Motorgetriebegehäuse 108 und dem Seiten-Motorgehäuse 112 drehbar getragen ist, einen Rotorkern 134, der gestapelte Stahlplatten umfasst, die auf der Rotorwelle 132 fest angebracht sind, und eine Mehrzahl von Permanentmagneten 136 auf, die in einer äußeren Umfangsfläche des Rotorkernes 134 eingebettet sind. Der Rotorkern 134 weist eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 138 auf, die sich axial durch ihn hindurch erstrecken.
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Die Drehzahl-Herabsetzungseinrichtung 102 weist eine Drehzahl-Herabsetzungswelle 144 auf, die von einem Kugellager 140 und einem Kugellager 142 an dem Getriebegehäuse 106 bzw. an dem Motorgetriebegehäuse 108 getragen ist. Die Drehzahl-Herabsetzungseinrichtung 102 weist außerdem ein zweites Untersetzungszahnrad 146, ein Parken-Zahnrad 148 und ein letztes Antriebszahnrad 150 auf, die auf der Drehzahl-Herabsetzungswelle 144 angebracht sind. Die Drehzahl-Herabsetzungseinrichtung 102 enthält ferner ein erstes Untersetzungszahnrad 152, welches am linken Ende der Rotorwelle 132 angebracht ist und welches mit dem zweiten Untersetzungszahnrad 146 der Drehzahl-Herabsetzungswelle 144 kämmend gehalten wird. Das letzte Antriebszahnrad 150 der Drehzahl-Herabsetzungswelle 144 wird mit einem letzten angetriebenen Zahnrad 154 des Differentialgetriebes 104 kämmend gehalten.
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Das Differentialgetriebe 104 enthält ein Differentialgehäuse 160, welches an dem Getriebegehäuse 106 bzw. dem Zwischengehäuse 118 durch Kegelrollenlager 156, 158 drehbar getragen ist, ein Paar von Differential-Ritzeln 164, 164, die an dem Differentialgehäuse 160 durch einen Ritzelstift 162 drehbar getragen werden, und ein Paar von Differential-Seitenzahnrädern 166, 166, die gleichzeitig mit beiden der Differential-Ritzel 164, 164 kämmend gehalten werden. Das letzte angetriebene Zahnrad 154 ist an einer äußeren Umfangsfläche des Differentialgehäuses 160 befestigt.
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Eine linke Antriebswelle 168, deren rechtes Ende mit dem linken differentialseitigen Zahnrad 166 eine Feder-Nut-Verbindung aufweist, erstreckt sich durch das Differentialgehäuse 160 und das Getriebegehäuse 106 in einer nach links gerichteten Querrichtung des Fahrzeugkörpers 12. Eine mittlere Welle (Halbwelle) 170, deren linkes Ende durch eine Feder-Nut-Verbindung mit dem rechten differentialseitigen Zahnrad 166 aufweist, erstreckt sich durch das Differentialgehäuse 160, das Getriebegehäuse 106 und die hohle Rotorwelle 132 in einer nach rechts gerichteten Querrichtung des Fahrzeugkörpers 12. Eine rechte Antriebswelle 174 ist durch eine Feder-Nut-Verbindung mit der mittleren Welle 170 verbunden, deren rechtes Ende durch ein Kugellager 172 an dem mittleren Wellenlagerträger 114 getragen wird. Das vordere Straßenrad 14L ist mit der linken Antriebswelle 168 verbunden, und das vordere Straßenrad 14R ist mit der rechten Antriebswelle 174 verbunden.
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Wenn der Fahrmotor 100 gespeist wird, wird ein Drehmoment (Drehleistung) der Rotorwelle 132 durch das erste Drehzahl-Herabsetzungszahnrad 152 und das zweite Drehzahl-Herabsetzungszahnrad 146 auf die Drehzahl-Herabsetzungswelle 144 übertragen. Von der Drehzahl-Herabsetzungswelle 144 wird das Drehmoment auf das letzte Antriebszahnrad 150 und das letzte angetriebene Zahnrad 154 des Differentialgehäuses 160 übertragen. Das Drehmoment, welches auf das Differentialgehäuse 160 übertragen wird, wird durch die Differentialritzel 164 und der differentialseitigen Zahnräder 166 unter einem vorgegebenen Verhältnis auf die linke Antriebswelle 168, die mittlere Welle 170 und die rechte Antriebswelle 174 in Abhängigkeit davon verteilt, wie mit dem elektrischen Kraftfahrzeug 10 eine Kurve gefahren bzw. abgebogen wird. Folglich werden dann, wenn der Fahrmotor 100 gespeist wird, die vorderen Fahrbahnräder 14L, 14R gedreht.
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Da die Drehachse des Fahrmotors 100 und die Drehachse des Differentialgetriebes 104 koaxial zueinander verlaufen, kann die motorgetriebene Leistungsvorrichtung 28 in einer unteren Position installiert sein, wodurch ermöglicht ist, die Leistungssteuereinheit 30 zwischen der Spritzwandplatte 26 und dem Fahrmotor 100 zu installieren, ohne eine Verringerung in der Höhe des elektrischen Kraftfahrzeugs 10 oder eine Verringerung in der Höhe der Leistungssteuereinheit 30 in der vertikalen Richtung des Fahrzeugkörpers 12 zu erfordern. Da die Installationsposition der motorgetriebenen Leistungsvorrichtung 28 abgesenkt ist, ist, mit anderen Worten, der Zwischenraum, der zwischen dem oberen Spritzwandplattenteil 26b der Spritzwandplatte 26 und der motorgetriebenen Leistungsvorrichtung 28 festgelegt ist, vergrößert. Daher kann der Fahrzeugkörper 12 des elektrischen Kraftfahrzeugs 10 mit vergrößertem Freiheitsgrad gestaltet werden, und die Kosten der Leistungssteuereinheit 30 können verringert werden.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Leistungssteuereinheit 30 von den vier Seiten des Einheit-Tragrahmens 44 umgeben, und sie wird durch die Seiten des Einheit-Tragrahmens 44 mit Ausnahme der Rückseite des Einheit-Tragrahmens 44 in Bezug auf den Fahrzeugkörper 12 getragen. Genauer gesagt wird die Leistungssteuereinheit 30 durch den linksseitigen Tragrahmen 54, den rechtsseitigen Tragrahmen 56 und den vorderen Tragrahmen 58 getragen. Folglich ist ein Zwischenraum zur Befestigung der Leistungssteuereinheit 30 mittels Bolzen B an der Rückseite (dem hinteren Tragrahmen 60) des Einheit-Tragrahmens 44 nicht erforderlich, der an den Seitenrahmen 64, 64 befestigt ist. Die Leistungssteuereinheit 30 kann somit nach hinten in Bezug auf den Fahrzeugkörper 12 in einen solchen Raum gebracht werden, was in einer vergrößerten knautschbaren Zone resultiert. Daher sind jegliche nachteiligen Auswirkungen, die Stöße auf die Leistungssteuereinheit 30 im Falle eines Zusammenstoßes haben können, verringert. Somit ist die Leistungssteuereinheit 30, die eine Hochspannungskomponente ist, geschützt.
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Da der Einheit-Tragrahmen 44 unterhalb der Spritzwandplatte 26 angeordnet ist, ist der Benutzer daran gehindert, leicht Zugang zu der Leistungssteuereinheit 30 zu erhalten. Da der Einheit-Tragrahmen 44 unterhalb der Spritzwandplatte 26 angeordnet ist, kann die Leistungssteuereinheit 30 darüber hinaus mit geringen Sorgen in Bezug auf den Fußgänger-Schutzbereich 32 hergestellt werden, und folglich kann die Leistungssteuereinheit 30 unter verringerten Kosten hergestellt werden.
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Die elektrischen Leistungsverbinder 42, mit denen die elektrischen Drei-Phasen-Wechselstromleistungskabel 38 verbunden sind, um elektrische Leistung an den Fahrmotor 100 zu liefern, und die Abdeckung 52, der die elektrischen Leistungsverbinder 42 schützt, sind an der Leistungssteuereinheit 30 angebracht. Darüber hinaus ist die Abdeckung 52 an dem Einheit-Tragrahmen 44 befestigt, der darauf die Leistungssteuereinheit 30 trägt. Folglich ist die mechanische Festigkeit der Abdeckung 52 zur Steigerung seiner Schutzfähigkeit erhöht. Demgemäß sind die elektrischen Leistungsverbinder 42, die Hochspannungsverbinder sind, vor Stößen geschützt, welche im Falle eines Zusammenstoßes hervorgerufen werden, und somit in einer robusteren Weise geschützt.
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Die elektrischen Leistungsverbinder 42 sind an der Bodenfläche des Absatzes 50 angebracht, der von der linken Seitenfläche des oberen Teiles der Leistungssteuereinheit 30 in einer Richtung rechtwinklig zur vertikalen Richtung des Fahrzeugkörpers 12 nach außen ragt. Die Abdeckung 52, in welchem ein Hohlraum festgelegt ist, ragt von der linken Seitenfläche über den Absatz 50 in eine Richtung rechtwinklig zur vertikalen Richtung des Fahrzeugkörpers 12 nach außen hinaus. Die elektrischen Drei-Phasen-Wechselstromleistungskabel 38 verlaufen durch den Hohlraum und sind mit den elektrischen Leistungsverbindern 42 verbunden. Daher sind die elektrischen Drei-Phasen-Wechselstromleistungskabel 38 und die elektrischen Leistungsverbinder 42 vor Stößen wirksam geschützt, die im Falle eines Zusammenstoßes hervorgerufen werden.
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Da die Abdeckung 52 zwischen den elektrischen Leistungsverbindern 40, durch die die elektrischen Drei-Phasen-Wechselstromleistungskabel 38 mit dem Fahrmotor 100 verbunden sind, und den elektrischen Leistungsverbindern 42 angeordnet sind, sind die elektrischen Leistungsverbinder 42 wirksamer geschützt.
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Bei dem obigen Ausführungsbeispiel trägt der Einheit-Tragrahmen 44 die Leistungssteuereinheit 30 durch die Rahmen mit Ausnahme des hinteren Tragrahmens 60. Der Einheit-Tragrahmen 44 braucht jedoch nicht notwendigerweise die Leistungssteuereinheit 30 mit Ausnahme zumindest des hinteren Tragrahmens 60 von den vier Seiten zu tragen. Mit anderen Worten brauchen zumindest der hintere Tragrahmen 60 von den vier Seiten und die Leistungssteuereinheit 30 nicht notwendigerweise durch Bolzen B aneinander befestigt zu sein. Daher kann der Einheit-Tragrahmen 44 die Leistungssteuereinheit 30 beispielsweise allein mit dem linksseitigen Tragrahmen 54 und dem rechtsseitigen Tragrahmen 56 tragen. Obwohl der Einheit-Tragrahmen 44 und die Leistungssteuereinheit 30 bei dem obigen Ausführungsbeispiel durch Bolzen B aneinander befestigt sind, können sie außer durch die Bolzen B durch andere Befestigungsglieder aneinander befestigt sein.
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Bei dem obigen Ausführungsbeispiel liegt die Leistungssteuereinheit 30 horizontal (obere und untere Flächen der Leistungssteuereinheit 30 liegen horizontal). Die Leistungssteuereinheit 30 kann jedoch schräg ausgerichtet sein. Die Abdeckung 52 kann an einer Seitenfläche (linke Seitenfläche) der Leistungssteuereinheit 30 angebracht sein, die an dem Fahrzeugkörper 12 durch den Einheit-Tragrahmen 44 angebracht ist, so dass dann, wenn die elektrischen Leistungsverbinder 42 und die Abdeckung 52 in eine vertikale Richtung des Fahrzeugkörpers 12 ragen, das Projektionsbild der Abdeckung 52 Projektionsbilder der elektrischen Leistungsverbinder 42 umgibt.
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Obwohl ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung oben beschrieben worden ist, ist der technische Umfang der Erfindung auf den Bereich der obigen Beschreibung des Ausführungsbeispiels nicht beschränkt. Es wird für Durchschnittsfachleute offensichtlich sein, dass verschiedene Änderungen und Verbesserungen bezüglich des obigen Ausführungsbeispiels vorgenommen werden können. Derartige Änderungen und Modifikationen fallen ebenso in den technischen Umfang der Erfindung, wie er aus dem Schutzumfang der Erfindung ersichtlich ist, wie er in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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