DE60005725T2 - Befestigungsstruktur für die Steuereinrichtung eines Elektromotors in einem Hybridfahrzeug - Google Patents

Befestigungsstruktur für die Steuereinrichtung eines Elektromotors in einem Hybridfahrzeug Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug, das sowohl eine Maschine als auch einen Motor aufweist, wie beispielsweise ein hybrides Fahrzeug, welches im Ansprechen auf Fahrbedingungen entweder durch eine Maschine oder einen Motor angetrieben wird, und ein Leistungskopf-Anbringungselement.
  • Ein Leistungskopf für eine Steuerung eines elektrischen Antriebsmotors ist in einem elektrischen Fahrzeug vorgesehen. Der Leistungskopf ist zum Beispiel auf einem Anbringungsverbindungselement der Fahrzeugkarosserie auf beiden Seiten eines Leistungseinheits-Fachs zur Aufnahme des Motors angebracht (siehe die japanische nicht geprüfte offengelegte Patentanmeldungsveröffentlichung JP 10-329701A).
  • In einem hybriden Fahrzeug, bei dem eine Maschine und ein Motor Seite an Seite in der Breitenrichtung des Fahrzeugs angebracht sind, gibt es jedoch keinen Platz, um ein Anbringungselement über der Maschine bereitzustellen, weil die Maschine im allgemeinen höher als der Motor ist, und es ist schwierig den Leistungskopf (power head) unter Verwendung des voranstehend erwähnten Aufbaus anzubringen, ähnlich wie bei dem Fall des elektrischen Fahrzeugs.
  • Demzufolge ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Leistungskopf-Anbringungsstruktur bereitzustellen, die sich für ein Fahrzeug eignet, welches sowohl einen Motor als auch eine Maschine aufweist.
  • Um die voranstehend erwähnte Aufgabe zu lösen weist ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eine Antriebseinheit, ein Seitenelement, ein Seitenanbringungselement, ein Leistungskopf-Anbringungselement, und einen Leistungskopf zum Steuern eines Motors auf. Die Antriebseinheit weist eine Maschine und einen Motor auf und ist innerhalb eines Antriebseinheits-Fachs angebracht. Das Seitenelement ist auf einer Seite innerhalb des Antriebseinheits-Fachs angeordnet und erstreckt sich in der longitudinalen Richtung des Fahrzeugs. Das Seitenanbringungselement ist an dem Seitenelement befestigt und hält elastisch eine Seite der Antriebseinheit. Das Leistungskopf-Anbringungselement ist so befestigt, dass es sich über das Seitenelement und das Seitenanbringungselement erstreckt. Der Leistungskopf ist auf dem Leistungskopf-Anbringungselement angebracht.
  • Das Leistungskopf-Anbringungselement weist eine obere Platte und wenigstens zwei Füße auf. Die obere Platte ist oben an dem Seitenanbringungselement befestigt. Der Leistungskopf ist auf der oberen Platte angebracht. Die Füße erstrecken sich voneinander in der longitudinalen Richtung des Fahrzeugs und von der oberen Platte nach unten, und sind an dem Seitenelement befestigt.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine Draufsicht, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 eine perspektivische Ansicht, die den Hauptteil einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
  • 3 eine Vorderansicht der Ausführungsform der 2, gesehen vorne an dem Fahrzeug.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend mit Einzelheiten beschrieben, während auf die relevanten beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. In der folgenden Beschreibung bezieht sich die longitudinale Richtung auf die Vorne-Nach-Hinten-Richtung des Fahrzeugs, und die Breitenrichtung bezieht sich auf die Breitenrichtung des Fahrzeugs.
  • Wie in 1 bis 3 gezeigt, weist der vordere Teil des Fahrzeugkörpers (der Fahrzeugkarosserie) linke und rechte Haubenstegpaneele 2, ein hinteres Armaturenbrettpaneel 3, ein Kernhalterungspaneel 4 des vorderen Kühlers, ein Antriebseinheitspaneel 1, welches von den Paneelen 2, 3 und 4 umgeben ist, linksseitige und rechtsseitige Elemente 5, die als Verstärkungs-Rahmenwerkelemente (Fahrzeugkarosserie-Verstärkungselemente) dienen, und linke und rechte Verstrebungstürme 6, die als Verstärkungs-Rahmenwerkelemente (Fahrzeugkarosserie-Verstärkungselemente) dienen, auf. Jedes Seitenelement 5 ist mit der Bodenseite jedes Haubenstegpaneels 2 verbunden und erstreckt sich in die longitudinale Richtung des Fahrzeugs. Jeder Verstrebungsturm 6 ist mit jedem Haubenstegpaneel 2 in der Nähe des Armaturenbrett-Paneels 3 verbunden, und erstreckt sich auf dem Paneel 2 nach oben und nach unten. Die Fahrzeug-Verstärkungselemente verleihen der Fahrzeugkarosserie eine vorgeschriebene Festigkeit.
  • Eine Leistungseinheit (Krafteinheit) 7 mit einer Maschine 8 und einem Motor 9 ist innerhalb des Antriebseinheits-Fachs 1 angeordnet. Eine Bewegungsleistung wird selektiv von der Maschine 8 und dem Motor 9 im Ansprechen auf die Fahrbedingungen des Fahrzeugs selektiv ausgegeben. Die Maschine 8 und der Motor 9 sind in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nächstliegend zueinander angeordnet, und sind aneinander befestigt.
  • Die Antriebseinheit 7 ist elastisch an den linksseitigen und rechtsseitigen Elementen 5 und einem Mittenelement (in der Zeichnung nicht gezeigt), das sich in die longitudinale Richtung an dem Boden des Antriebseinheits-Fachs 1 erstreckt, über eine Vielzahl von Anbringungsisolatoren, wie bei einem allgemeinen Benzinfahrzeug, angebracht und wird davon gehaltert.
  • Ein Seitenanbringungs-Isolator 11, der als ein Seitenanbringungselement dient, ist mit einem der Seitenelemente 5 (auf der rechten Seite in der Zeichnung) in der Nähe des Motors 9 verbunden, um so elastisch bzw. federnd den Motor 9 der Antriebseinheit 7 zu haltern.
  • Der Seitenanbringungs-Isolator 11 weist die gleiche Konfiguration wie ein anderer Anbringungsisolator (in der Zeichnung nicht gezeigt) auf und weist zum Beispiel metallische innere und äußere Röhren 12 und 13 und ein isolierendes Gummistück 14 dazwischen auf. Eine Stütze bzw. ein Bügel 15, die/der integral mit der äußeren Röhre 13 ist, ist über eine obere Wand und eine Seitenwand des Seitenelements 5 verbunden und die äußere Röhre 13 erstreckt sich von dem Seitenelement 5 nach außen in Richtung auf die Mitte der Fahrzeugkarosserie hin. Ein Bügel 16, der an dem Motor 9 der Antriebseinheit 7 befestigt ist, ist mit der inneren Röhre 12 über einen Stift 17 verbunden, wodurch eine Seite der Antriebseinheit 7 elastisch gehaltert wird.
  • Eine im wesentliche flache Sitzoberfläche 18 ist auf der oberen Oberfläche der äußeren Röhre 13 des Seitenanbringungs-Isolators 11 zum Anbringen eines Leistungskopf-Anbringungselements 21, welches nachstehend noch beschrieben werden wird, gebildet.
  • Ein Leistungskopf 20 zum Steuern des Motors 9 weist elektrische Steuerkomponenten und ein Boxgehäuse zur Aufnahme dieser Komponenten, gebildet aus einem Metallmaterial wie eine Aluminiumlegierung, auf, wobei dieses relativ groß und schwer ist. Der Leistungskopf 20 ist darüber und in nächster Nähe zu dem Motor 9 angeordnet und ist elektrisch mit dem Motor 9 verbunden.
  • Der Leistungskopf 20 ist auf einem Leistungskopf-Anbringungselement 21, welches aus einem leichten metallischen Material, beispielsweise einer Aluminiumlegierung, gebildet ist, angebracht und daran befestigt. Das Leistungskopf-Anbringungselement 21 überspannt sich zu und ist mit der Sitzoberfläche 18 des Seitenanbringungs-Isolators 11 und dem oberen Teil eines Seitenelements 5 verbunden. Der Leistungskopf 20 wird deshalb von dem Seitenelement 5 gestützt bzw. gehaltert.
  • Das Leistungskopf-Anbringungselement 21 weist eine obere Platte 21a, und zwei Füße 24, die sich von der oberen Platte 21a nach unten erstrecken, auf. Zwei Bügel 22 stehen von beiden Enden der oberen Oberfläche der oberen Platte 21a nach oben vor, um eine Eindrückung zu definieren, und der Leistungskopf 20 ist mit den zwei Bügeln 22 so verbunden, dass die Eindrückung der oberen Platte 21a von der unteren Oberfläche des Leistungskopfs 20 getrennt ist. Eine Sitzoberfläche 23, die mit der Sitzoberfläche 18 des Seitenanbringungs-Isolators 11 überlappt, ist in dem Mittelteil der unteren Oberfläche der oberen Platte 21a gebildet. Die Füße 24 erstrecken sich von der vorderen und hinteren Seite der oberen Platte 21a und sind an dem Seitenelement 5 über Schrauben und Muttern 25 angezogen. Die Sitzoberfläche 23 des Leistungseinheits-Anbringungselements 21 ruht auf der Sitzoberfläche 18 des Seitenanbringungs-Isolators 11 und ist daran durch eine Schraube und eine Mutter 25 angezogen.
  • Ein Paar von Bügeln 26, jeweils einer an der Vorderseite und der Rückseite, sind an den unteren Kanten auf beiden Seiten, in der Breitenrichtung der im wesentlichen vorderen Hälfte des Leistungskopfs 20 vorgesehen. Die Bügel 26 ruhen auf den Bügeln 22 des Leistungskopf-Anbringungselements 21, und werden durch die Schrauben und Muttern 25 an der Stelle gehalten. Die vordere Oberfläche des Leistungskopfs 20 ist so angeordnet, dass sie im wesentlichen zu der vorderen Oberfläche des Leistungskopf-Anbringungselements 21 ausgerichtet ist.
  • Vordere und hintere Bügel 28 und 29 sind auf der oberen Kante auf einer Seite des Leistungskopfs 20 vorgesehen. Der Leistungskopf 20 ist mit der Fahrzeugkarosserie über dem Seitenelement 5 über die Bügel 28 und 29 verbunden.
  • Die Bügel 28 und 29 sind über eine Schraube und eine Mutter 25 mit einem Bügel 27 verbunden, der von dem Leistungskopf 20 vorsteht.
  • Die im wesentlichen hintere Hälfte des Leistungskopfs 20 ist in der Nähe zu einem der Verstrebungstürme 6 (auf der rechten Seite in 1), die in Richtung nach hinten von dem Leistungskopf-Anbringungselement 21 vorstehen. Der hintere Bügel 29 ist mit der oberen Wand des Verstrebungsturms 6, der als ein Fahrzeugkarosserie-Verstärkungselement dient, über eine Vielzahl von Schrauben und Muttern 25 verbunden. Der vordere Bügel 28 ist mit einer Haubensteg-Verstärkung 19 verbunden, die als ein Fahrzeugkarosserie-Verstärkungselement dient und die mit einem oberen Teil des Haubenstegpaneels 2 entlang der longitudinalen Richtung verbunden ist.
  • Der vordere Bügel 28 wird durch einen Leistungskopf-Seitenbügel 28A und einen Fahrzeugkarosserie-Seitenbügel 28B gebildet. Der Bügel 28A wird mit dem Bügel 27 des Leistungskopfs 20 vorher verbunden, und der Bügel 28B wird mit der Haubensteg-Verstärkung 19 vorher verbunden, und wenn der Leistungskopf 20 angebracht wird, dann ruht der Bügel 28A auf dem Bügel 28B und ist damit über eine Schraube und eine Mutter 25 verbunden.
  • Der Bügel 28B weist Verbindungsstücke 28a, 28b und 28c auf. Das Stück 28a ist an der oberen Wand der Haubensteg-Verstärkung 19 angeschweißt, das Stück 28b ist an der Seitenwand der Haubensteg-Verstärkung 19 angeschweißt, und das Stück 28c ist an dem Bodenkantenflunsch der Haubensteg-Verstärkung 19 angeschweißt. Dadurch wird der Bügel 28B fest an den oberen und seitlichen Wänden der Haubensteg-Verstärkung 19 verbunden.
  • Zusätzlich zu dem voranstehend erwähnten Schweißvorgang ist das Verbindungsstück 28a an der oberen Wand der Haubensteg-Verstärkung 19 von oben und unten durch eine Schraube und eine Mutter 30 angezogen.
  • In 3 bezeichnet das Bezugszeichen 31 einen Abstandsbügel zum Anbringen eines Abstandsstück an der Haubensteg-Verstärkung 19; 32 ist ein Automatikgetriebe-Steuerkabel, welches zwischen einer Kante auf der Seite des Fahrzeugmotorzentrums des Leistungskopf-Anbringungsbügels 21 und der oberen Oberfläche des Motors 9 verläuft, und 33 ist ein EGI Kabelbaum.
  • In Übereinstimmung mit der voranstehend angegebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Leistungskopf-Anbringungselement 21 durch die Seitenelemente 5 über die vorderen und hinteren Füße 24, die mit dem oberen Teil des Seitenelements 5 verbunden sind, und dem Seitenanbringungs-Isolator 21 gehaltert. Weil der Seitenanbringungs-Isolator 11, der mit dem mittleren Teil des Leistungskopf-Anbringungselements 21 verbunden ist, die effektivste Halterung für schwere Komponenten ist, und das Seitenelement 5 ein Rahmenwerkelement auf der Vorderseite und Rückseite des Fahrzeugkörpers ist, ist es möglich eine ausreichende halternde bzw. stützende Festigkeit des Leistungskopfs 20, der auf dem Leistungskopf-Anbringungselement 21 angebracht ist, zu erzielen.
  • Es besteht deshalb keine Notwendigkeit eine Fahrzeugkarosserie mit einer besonders festen Struktur für ein hybrides Fahrzeug zu versehen, und es ist möglich die gleiche Fahrzeugkarosserie mit einer festen Konstruktion zu verwenden, beispielsweise einer derartigen, die in jedem Benzinfahrzeug oder einem elektrischen Fahrzeug der Vergangenheit verwendet wird. Deshalb wird die Vielseitigkeit der Fahrzeugkarosserie verbessert, wodurch eine Verringerung sowohl der Kosten als auch des Gewichts des Fahrzeugkörpers erreicht wird.
  • Der Leistungskopf 20 auf dem Leistungskopf-Anbringungselement 21 wird zusätzlich durch die Haubensteg-Verstärkung 19 und dem Verstrebungsturm 6 gehaltert, die Fahrzeugkarosserie Verstärkungselemente sind, und zwar über die vorderen und hinteren Bügel 28 und 29. Deshalb werden Rolllasten, die an den Leistungskopf in der Aufwärts-Abwärts-Richtung, der horizontalen Richtung und der longitudinalen Richtung angelegt werden, zwischen der Haubensteg-Verstärkung 19 und dem Verstrebungsturm 6 verteilt, so dass die Widerstandskraft erhöht wird. Der Leistungskopf 20 kann deshalb mit guter Stabilität gestützt werden.
  • Weil der Bügel 28 über den oberen und seitlichen Wänden der Haubensteg-Verstärkung 19 verbunden ist, wird eine Last an die Stegseite an der Grenze zwischen der oberen Wand und der Seitenwand verteilt, die die festesten Teile des Paneels sind. Zusätzlich werden der Bügel 28 und die obere Wand durch eine Schraube und eine Mutter 30 von oben und unten zusammengezogen, so dass eine Scherrichtungs-Ablösungslast, die auf die Ebene der Verbindung zwischen dem Bügel 28 und der oberen Wand wirkt, sicher durch eine Schraube aufgenommen, die senkrecht zu der Wirkungslinie davon ist, wodurch die Widerstandskraft erhöht wird und eine weitere Halterungsfestigkeit für den Leistungskopf 20 bereitgestellt wird.
  • Weil der Bügel 28 durch einen Bügel 28A gebildet wird, der an dem Leistungskopf 20 vorher zusammengebaut wird, und ein Bügel 28B, der vorher an der Haubensteg-Verstärkung 19 zusammengebaut wird, wenn der Leistungskopf 20 installiert oder entfernt wird, besteht zusätzlich keine begleitende Notwendigkeit den Bügel an der oder von der Haubensteg-Verstärkung 19 zu installieren und zu entfernen, und zum Beispiel besteht keine Notwendigkeit ein Abstandsstück oder einen Abstandsbügel 31, der ein Abstandsstück hält, das auf der Haubensteg-Verstärkung vorgesehen ist, auseinander zu bauen oder zusammen zu bauen, wodurch die Aufgaben vereinfacht werden.
  • Der hintere Bügel 29 kann, ähnlich wie der vordere Bügel 28, kann über die oberen und seitlichen Wände des Verstrebungsturms 6 verbunden werden und kann aus einem Leistungskopf-Seitenbügel und einem Fahrzeugseitenbügel gebildet sein. Es sei darauf hingewiesen, dass keine Beschränkungen dahingehend bestehen, dass die Bügel mit dem Verstrebungsturm 6 und der Haubensteg-Verstärkung verbunden sind und, dass sie alternativ mit einem anderen Verstärkungselement verbunden werden können, das das Rahmenwerk der Karosserie des Fahrzeugs bildet.

Claims (11)

  1. Fahrzeug, umfassend: eine Antriebseinheit (7), die eine Maschine (8) und einen Motor (9) aufweist und innerhalb eines Antriebseinheits-Fachs (1) angebracht ist; eine Seitenelement (5), das auf einer Seite innerhalb des Antriebseinheits-Fachs (1) angeordnet ist und sich in einer longitudinalen Richtung des Fahrzeugs erstreckt; ein Seitenanbringungselement (11), das an dem Seitenelement (5) befestigt ist und elastisch eine Seite der Antriebseinheit (7) haltert; ein Leistungskopf-Anbringungselement (21), das das Seitenelement (5) und das Seitenanbringungselement (11) überspannt und daran befestigt ist; und einen Leistungskopf (20), der auf dem Leistungskopf-Anbringungselement (21) angebracht ist, zum Steuern des Motors (9).
  2. Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend wenigstens zwei Stützen (28, 29), die auf einer Seite des Leistungskopfs (20), zueinander in der longitudinalen Richtung getrennt, angeordnet sind, und den Leistungskopf (20) mit einem Fahrzeugkarosserieelement über dem Seitenelement (5) verbinden.
  3. Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei das Fahrzeugkarosserieelement ein Festigkeitselement ist, wie ein Verstrebungsturm (6) oder eine Haubenstegverstärkung (19), um den Fahrzeugkörper mit einer Steifigkeit zu versehen.
  4. Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei die Stütze (28) quer über eine obere Wand und eine Seitenwand des Festigkeitselements (19) verbunden ist.
  5. Fahrzeug nach Anspruch 4, wobei die Stütze (28) und eine obere Wand des Festigkeitselements (19) von oben und unten durch eine Schraube und eine Mutter zusammen festgezogen sind.
  6. Fahrzeug nach irgendeinem der Ansprüche 2 bis 5, mit einer Leistungskopf-Seitenstütze (28A) auf dem Leistungskopf (20) und einer Fahrzeugkarosserie-Seitenstütze (28B) auf der Fahrzeugkarosserie, die mit der Leistungskopf-Seitenstütze (28A) verbunden werden soll.
  7. Fahrzeug nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, wobei das Seitenanbringungselement (11) eine im wesentlichen horizontale Sitzoberfläche (18) aufweist, an der das Leistungskopf-Anbringungselement (21) befestigt ist.
  8. Fahrzeug nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, wobei die Maschine (8) und der Motor (9) aneinander befestigt sind und das Seitenanbringungselement (11) mit dem Motor (9) verbunden ist.
  9. Fahrzeug nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, wobei das Leistungskopf-Anbringungselement (21) eine obere Platte (21a) über dem Seitenanbringungselement (11) und wenigstens zwei Füße (24), die sich von der oberen Platte (21a) nach unten erstrecken, umfasst, wobei das Seitenanbringungselement (11) an einer unteren Oberfläche der oberen Platte (21a) angebracht ist und die Füße (24) zueinander in der Längsrichtung getrennt und an dem Seitenelement (5) befestigt sind.
  10. Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei der Leistungskopf (20) auf der oberen Platte (21a) angebracht ist, und eine obere Oberfläche der oberen Platte (21a) eine Vertiefung aufweist, die von einer unteren Oberfläche des Leistungskopfs (20) beabstandet ist.
  11. Leistungskopf-Anbringungselement (21) für ein Fahrzeug, wobei das Fahrzeug ein Antriebseinheits-Fach (1), eine Antriebseinheit (7), die eine Maschine (8) und einen Motor (9) innerhalb des Antriebseinheits-Fachs (1) aufweist, ein Seitenelement (5), das auf einer Seite innerhalb des Antriebseinheits-Fachs (1) angeordnet ist und sich in einer longitudinalen Richtung des Fahrzeugs erstreckt, ein Seitenanbringungselement (11), das an dem Seitenelement (5) befestigt ist und eine Seite der Antriebseinheit (7) elastisch haltert, und einen Leistungskopf (20) zum Steuern des Motors aufweist, wobei das Leistungskopf-Anbringungselement (21) umfasst: eine obere Platte (21a), die auf das Seitenanbringungselement (11) gelegt und daran befestigt ist, wobei der Leistungskopf (20) auf der oberen Platte (21a) ruht; und wenigstens zwei Füße (24), die sich an der oberen Platte (21a) nach unten erstrecken und zueinander in der longitudinalen Richtung getrennt sind und an dem Seitenelement (5) befestigt sind.
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