DE69302845T2

DE69302845T2 - Karosserie für ein Elektrofahrzeug

Info

Publication number: DE69302845T2
Application number: DE69302845T
Authority: DE
Inventors: Tadahiko Fuse; Junichi Harada; Katsuhisa Hasegawa; Keiji Kunikita; Tomoo Suzuki; Takuji Tsuchida
Original assignee: Kanto Jidosha Kogyo KK; Toyota Motor Corp
Current assignee: Kanto Jidosha Kogyo KK; Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-03-04
Filing date: 1993-03-03
Publication date: 1996-11-07
Anticipated expiration: 2013-03-04
Also published as: DE69302845D1; EP0559176B1; EP0559176A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeug-Aufbau, der einen Batterie-Träger aufweist, um eine Batterie zu enthalten, die in euler Fahrzeug-Karosserie angeordnet ist. Insbesonders betriffi sie einen Batterien tragenden Aufbau für ein Elektrofahrzeug.
Die Forschung und Entwicklung wurde in bezug auf Elektro- Autos gerichtet, als ein Weg, ein abgasfreies Fahrzeug zu schaffen. Die meistei solcher Elektro-Autos verwenden eine Batterie in Kombination entweder mit einem Wechselstrom-Motor oder mit einem Gleichstrom-Motor als eine Energiequelle. Die Batterie ist üblicherweise in einem Batterie-Träger aufgenommen, der an der Unterseite einer Fahrzeug-Karosserie mit Hilfe von Schrauben und dgl. verankert ist (siehe japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 60-146724).
Um die Stoßkraft zufolge eines Zusammenstoßes zu verringern, ist ein herkömmliches Automobil so aufgebaut, daß Glieder und dgl. an der Vorderseite zu deformieren sind, wodurch die kinetische Energie aufgenommen wird, die ansonsten auf die Fahrzeug-Karosserie ausgeübt werden würde.
Jedoch ein Elektrofahrzeug, das eine Batterie aufweist, besitzt ein größeres Karosserie-Gewicht als herkömmliche Fahrzeuge. Daher erfordert die Aufnahme der kinetischen Energie eine entsprechende Zunahme der Festigkeit der Glieder und dgl. an der Vorderseite, was das Gewicht der Fahrzeug-Karosserie weiter vergrößert.
Um dieses Problem zu lösen, ist ein Elektrofahrzeug vorgeschlagen worden, das es ermöglicht, daß ein Batterie-Träger, der eine Batterie aufnimmt, von einer Fahrzeug-Karosserie getrennt wird, wenn das Fahrzeug einen Zusammenstoß erleidet. (Siehe DE 25 22 844 Al.) Dieser Typ des Elektrofahrzeuges wirft jedoch nur den Batterie-Träger auf eine Straßenoberfläche Es ist in der DE 25 22 844 Al nicht offenbart, wie die letztliche kinetische Energie des Batterie-Trägers beherrscht wird.
Ein anderer Typ von Elektrofahrzeug ist vorgeschlagen worden, bei dem ein Batterie-Träger, der beweglich an einer knautschbaren hinteren Karosserie des Fahrzeuges angeordnet ist, an ihr mit einer Mehrzahl von Verbindungs-Mitteln befestigt ist. Die kinetische Energie der Batterie, die durch einen Zusammenstoß des Fahrzeuges verursacht ist, wird dadurch durch das Knautschen der hinteren Karosserie aufgenommen. (Siehe DE 31 41 164 Al.)
Die hintere Karosserie dieses Elektrofahrzeugs jedoch wird so hergestellt, daß sie eine relativ geringe Festigkeit annimmt, da sie als ein Mittel zur Aufnahme der kinetischen Energie der Batterie verwendet wird. Dementsprechend unterscheidet sich dje obige Festigkeit der hinteren Karosserie stark von der Festigkeit der hinteren Karosserie, die benötigt wird, um eine Stoßkraft zufolge einer Kollision an der hinteren Karosserie aufzunehmen. Dies bedeutet, daß dieser Typ von Fahrzeug ein Elektrofahrzeug sein kann, das einen sehr besonderen Aufbau der hinteren Karosserie aufweist, der dazu ausgebildet ist, nur einen Aufprall an der vorderen Karosserie aufzunehmen, da es sehr schwierig ist, die Aufnahme der kinetischen Energie der Batterie mit der Aufnahme einer solchen Stoßkraft kompatibel zu machen. Dementsprechend ergibt ein Aufbau der hinteren Karosserie, der für einen Aufprall auf die hintere Karosserie ausgebildet ist, keine Kontrolle über die kinetische Energie der Batterie.
Im Hinblick auf die oben beschriebenen Tatsachen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Elektrofahrzeug zu schaffen, das bei einem Zusammenstoß des Fahrzeuges eine Kontrolle über die zusätzliche kinetische Energie ermöglicht, die auf eine Fahrzeug-Karosserie wirkt, die einer Zunahme des Gewichts im Zusammenhdng mit einer Batterie entspricht, die in dem Fahrzeug angeordnet ist.
Diese Aufgabe wird mit Hilfe der Kombination der Merkmale gelöst, die in Patentanspruch 1 enthalten sind. Bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
In dem Fahrzeug-Aufbau für das Elektrofahrzeug entsprechend der vorliegenden Erfindung trägt der Stütz- Mechanismus den Batterie-Träger, der in seinem Inneren die Batterie enthält, an der Unterseite der Fahrzeug-Karosserie, während das Bewegungs-Beschränkungs-Mittel die Bewegung des Batterie-Trägers beschränkt, die normalerweise in einer Bewegungs-Richtung des Fahrzeuges durchgeführt wird.
Wenn eine vorherbestimmte Trägheitskraft auf den Batterie-Träger zufolge eines Zusammenstoßes des Fahrzeuges ausgeübt wird, dann gibt das Bewegungs-Beschränkungs-Mittel die Beschränkung der Bewegung des Batterie-Trägers frei, wodurch es ermöglicht wird, daß sich der Batterie-Träger von der Fahrzeug- Karosserie trennt. Das Energie-Übertragungs-Kontroll-Mittel ergibt dann eine Kontrolle über die Übertragung von kinetischer Energie von dem getrennten Batterie-Träger auf die Fahrzeug- Karosserie.
Um die kinetische Energie des Batterie-Trägers aufzunehmen, ist das Energie-Übertragungs-Kontroll-Mittel so ausgebildet, daß es ermöglicht, daß der von der Fahrzeug- Karosserie getrennte Batterie-Träger gegen Fahrzeug-Bauteile schlägt, die durch die Fahrzeug-Karosserie getragen werden, nachdem die inneren Fahrzeug-Bauteile zufolge eines Zusammenstoßes mit einem Aufprall-Gegenstand gestoppt worden sind. Diese Anordnung blockiert die Übertragung von kinetischer Energie vom Batterie-Träger auf die Fahrzeug-Karosserie.
Weiters umfassen die inneren Fahrzeug-Bauteile: einen Motor-Abschnitt, der vor dem Batterie-Träger in der Vorwärtsrichtung der Fahrzeug-Karosserie angeordnet ist; und einen Hilfsrahmen, der hinter dem Motor-Abschnitt in seiner rückwärtigen Richtung vorgesehen ist. Es wird dabei ermöglicht, daß der Batterie-Träger um einen kürzeren Abstand bewegt wird, und darüber hinaus werden keine zusätzlichen Energie-Aufnahme- Bauteile benötigt, um darin vorgesehen zu sein.
Der Motor-Abschnitt ist weiters mit einem Halte- Mechanismus versehen, um den Hilfsrahmen zu tragen, der durch den Zusammenstoß verformt werden kann. Es wird verhindert, daß ein solcher verformter Hilfsrahmen unter den Motor-Abschnitt getrieben wird, der allgemein eine sphärische Form aufweist. Dementsprechend können der Motor-Abschnitt und der Hilfsrahmen die kinetische Energie des Batterie-Träger gemeinsam aufnehmen.
Weiters ist der Hilfsrahmen mit einem ebenen Flächen- Abschnitt ausgebildet, so daß der Batterie-Träger mit ihm bei dem Zusammenstoß des Fahrzeuges in Berührung gehalten wird. Diese Anordnung gewährleistet, daß die kinetische Energie des Batterie- Trägers auf den Hilfsrahmen übertragen wird, ohne durch irgendwelche andere Abschnitte übertragen zu werden. Zusätzlich dazu ist der Batterie-Träger, der gegen die inneren Fahrzeug-Bauteile schlagen soll, mit einem Energie- Aufnahme-Mechanismus in seinem Inneren versehen. Dieser Energie- Aufnahme-Mechanismus ermöglicht, daß eine geringere Stoßkraft auf die inneren Fahrzeug-Bauteile ausgeübt wird, und er verringert dadurch die Beschädigung des Batterie-Trägers.
Weiters kann die kinetische Energie des Batterie-Trägers in wirksamer Weise aufgenommen werden, ohne daß eine Belastung auf die Fahrzeug-Karosserie ausgeübt wird, wenn das EnergieÜbertragungs-Kontroll-Mittel einen Energie-Aufnahme-Mechanismus aufweist, der dazu ausgebildet ist, die kinetische Energie des Batterie-Trägers aufzunehmen, indem nur zugelassen wird, daß ein Teil der kinetischen Energie des Batterie-Trägers auf die Fahrzeug-Karosserie übertragen wird, nachdem der Batterie-Träger um eine begrenzte Wegstrecke durch die Entfernung von der Fahrzeug-Karosserie bewegt wird, ohne daß kinetische Energie von ihm auf die Fahrzeug-Karosserie übertragen wird, d.h., nachdem die Fahrzeug-Karosserie geknautscht wird, um die kinetische Energie der Fahrzeug-Karosserie selbst aufzunehmen.
Zusätzlich dazu umfaßt der Energie-Aufnahme-Mechanismus eine Energie-Aufnahme-Platte, die an einem Ende an der Fahrzeug- Karosserie befestigt ist, um so die kinetische Energie des Batterie-Trägers aufzunehmen, während der Batterie-Träger auf ihr und sie durch ihn gebogen wird, welcher Batterie-Träger sich bewegt, nachdem er von der Fahrzeug-Karosserie getrennt worden ist. Die Energie-Aufnahme-Platte wird weiters mit einem starren unteren Abschnitt ausgebildet, der im wesentlichen die Übertragung der kinetischen Energie vom Batterie-Träger auf die Fahrzeug-Karosserie während der Bewegung des Batterie-Trägers um eine begrenzte Wegstrecke verhindert. Der Batterie-Träger wird dadurch entlang des unteren starren Abschnitts der Energie- Aufnahme-Platte geführt, und zwar ohne jegliche Verschiebung der Bewegung des Batterie-Trägers. Die kinetische Energie des Batterie-Trägers wird durch einen starren Abschnitt der Energie- Aufnahme-Platte aufgenommen, und zwar nach der Bewegung des Batterie-Trägers um eine weitere begrenzte Wegstrecke.
Weiters kann der Batterie-Träger durch das Bewegungs- Beschränkungs-Mittel gehalten werden, um so in der Vorwärtsrichtung der Fahrzeug-Karosserie beweglich zu sein, wenn eine vorgegebene Trägheitskraft auf das Fahrzeug ausgeübt wird. Zusätzlich dazu kann das Energie-Übertragungs-Kontroll-Mittel umfassen: eine flexible Energie-Aufnahme-Platte, die an einem Ende der Fahrzeug-Karosserie befestigt ist; und ein Energie- Aufnahme-Führungs-Glied, das an dem Batterie-Träger vorgesehen ist, um so die Energie-Aufnahme-Platte kontinuierlich zu biegen, während er an ihr reibt, und zwar zufolge der Bewegung des Batterie-Trägers in der Vorwärtsrichtung der Fahrzeug-Karosserie. Bei dieser Anordnung ermöglicht es das Bewegungs-Beschränkungs- Mittel, daß sich der Batterie-Träger in der Vorwärtsrichtung der Fahrzeug-Karosserie bewegt, wenn eine vorgegebene Trägheitskraft zufolge des Zusammenstoßes der Fahrzeug-Karosserie auf sie ausgeübt wird.
Bei einer solchen Vorwärtsbewegung des Batterie-Trägers, wie sie oben beschrieben worden ist, biegt das Energie-Aufnahme- Führungs-Glied, das an dem Batterie-Träger angeordnet ist, die Energie-Aufnahme-Platte kontinuierlich, deren einer End-Abschnitt an der Fahrzeug-Karosserie befestigt ist, während es entlang der Energie-Aufnahme-Platte reibt. Die kinetische Energie des Batterie-Trägers wirc dadurch aufgenommen und verbraucht, und zwar zur kontinuierlichen Umwandlung in die Energie zur Verformung der Energie-Aufnahme-Platte.
In der Folge wird die Erfindung weiter durch Ausführungsvarianten unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen dargestellt.
Fig. 1 ist eine axonometrische Darstellung, die einen Zustand darstellt, in dem die Batterien und die inneren Fahrzeug- Bauteile für einen Fahrzeug-Aufbau in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsvariante an der Unterseite einer Fahrzeug- Karosserie befestigt sind;
Fig. 2 ist eine axonometrische Darstellung, die einen Batterie-Träger für den Fahrzeug-Aufbau entsprechend der ersten Ausführungsvariante zeigt;
Fig. 3 ist ein teilweiser Schnitt, der einen Stütz-Aufbau für den Batterie-Träger in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsvariante zeigt;
Fig. 4 ist ein seitlicher Schnitt, der den Stütz-Aufbau für den Batterie-Träger in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsvariante zeigt;
Fig. 5 ist eine Ansicht von oben, die die lagemäßige Beziehung zwischen einem Motor, einem Hilfsrahmen und dem Batterie-Träger entsprechend der ersten Ausführungsvariante zeigt, unmittelbar bevor das Fahrzeug mit einem Hindernis zusammenstößt;
Fig. 6 ist eine Ansicht von oben, die die lagemäßige Beziehung zwischen enem Motor, einem Hilfsrahmen und dem Batterie-Träger entsprechend der ersten Ausführungsvariante zeigt, nachdem das Fahrzeug durch die Kollision mit einem Hindernis zum Stehen gekommen ist;
Fig. 7 ist eine seitliche Ansicht, die die lagemäßige Beziehung zwischen einem Motor, einem Hilfsrahmen und dem Batterie-Träger entsprechend der ersten Ausführungsvariante zeigt, unmittelbar bevor das Fahrzeug mit einem Hindernis zusammenstößt;
Fig. 8 ist ene seitliche Ansicht, die die lagemäßige Beziehung zwischen ejnem Motor, einem Hilfsrahmen und dem Batterie-Träger entsprechend der ersten Ausführungsvariante zeigt, nachdem das Fahrzeug mit einem Hindernis zusammenstößt;
Fig. 9 ist eine axonometrische Ansicht, die die lagemäßige Beziehung zwischen einem Motor, einem Hilfsrahmen und dem Batterie-Träger für den Fahrzeug-Aufbau entsprechend der ersten Ausführungsvariante zeigt, unmittelbar bevor das Fahrzeug mit einem Hindernis zusammenstößt;
Fig. 10 ist eine axonometrische Darstellung, die ein Rippen-Glied zeigt, das auf einem Untersetzungs-Getriebe gebildet ist, um die Antriebskraft vom Motor des Elektrofahrzeugs in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zu übertragen;
Fig. 11 ist ein seitlicher Schnitt, der eine lagemäßige Beziehung zwischen dem Hilfsrahmen und dem Rippen-Glied zeigt, das auf dem Untersetzungs-Getriebe gebildet ist, um die Antriebskraft vom Motor des Elektrofahrzeugs in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsvariante zu übertragen;
Fig. 12 ist eine axonometrische Darstellung, die ein abgeändertes Beispiel des Rippen-Gliedes zeigt, das auf dem Untersetzungs-Getriebe gebildet ist, um die Antriebskraft vom Motor des Elektrofahizeugs in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsvariante zu übertragen;
Fig. 13 ist Eine axonometrische Darstellung, die Aufprall-Flächen-Abschnitte des Hilfsrahmens und des Batterie- Trägers des Fahrzeug-Aufbaus entsprechend der ersten Ausführungsvariante zeigt;
Fig. 14 ist eine axonometrische Darstellung, die die lagemäßige Beziehung zwischen einem Motor, einem Hilfsrahmen und einem Battene-Träger eines Fahrzeug-Aufbaus in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsvariante zeigt, unmittelbar bevor das Fahrzeug mit einem Hindernis zusammenstößt;
Fig. 15 ist eine axonometrische Darstellung, die die lagemäßige Beziehung zwischen einem Motor, einem Hilfsrahmen und einem Batterie-Träger eines Elektrofahrzeugs in Übereinstimmung mit einem abgeänderten Beispiel einer zweiten Ausführungsvariante zeigt, unmittelbar bevor das Fahrzeug mit einem Hindernis zusammenstößt;
Fig. 16 ist eine axonometrische Darstellung, die einen Batterie-Träger fur einen Fahrzeug-Aufbau in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführingsvariante zeigt;
Fig. 17 ist eine teilweise axonometrische Darstellung, die eine Energie-Aufnahme-Platte für den Fahrzeug-Aufbau entsprechend der dritten Ausführungsvariante zeigt;
Fig. 18 ist eine detaillierter Schnitt, der einen verformten Zustand der Energie-Aufnahme-Platte des Fahrzeug- Aufbaus entsprechend der dritten Ausführungsvariante zeigt;
Fig. 19 ist eine axonometrische Ansicht, die eine lagemäßige Beziehung zwischen dem Motor und dem Batterie-Träger des Fahrzeug-Aufbaus entsprechend der dritten Ausführungsvariante zeigt, unmittelbar bevor das Fahrzeug mit dem Hindernis zusammenstößt;
Fig. 20 ist eine graphische Darstellung, die einen Zusammenhang zwischen einer Freilauf-Wegstrecke, dem Ausmaß der Relativbewegung und dem Wirkungsgrad der Energieaufnahme des Batterie-Trägers des Fahrzeug-Aufbaus innerhalb des Fahrzeugs entsprechend der dritten Ausführungsvariante anzeigt;
Fig. 21 ist eine teilweise axonometrische Darstellung, die eine Energie-Aufnahme-Platte eines Fahrzeug-Aufbaus entsprechend einer vierten Ausführungsvariante zeigt;
Fig. 22 ist ein Schnitt, der einen befestigten Zustand des Batterie-Halte-Aufbaus eines Fahrzeug-Aufbaus entsprechend einer fünften Ausführungsvariante zeigt;
Fig. 23 ist eine axonometrische Darstellung, die einen Zustand zeigt, in dem der Batterie-Halte-Aufbau des Elektrofahrzeugs entsprechend der fünften Ausführungsvariante so verwendet wird, daß er Batterie aufweist, die an der Unterseite einer Fahrzeug-Karosserie befestigt sind.
Fig. 1 stellt einen Zustand dar, in dem ein Batterie- Träger 12, der Batterie 10 enthält, an der Unterseite einer Fahrzeug-Karosserie 8 eines Fahrzeug-Aufbaus eines Elektrofahrzeugs in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsvariante befestigt ist. Es gibt einen Hilfsrahmen 30 vor dem Batterie-Träger 12 in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeuges. Der Hilfsrahmen 30, der von einem vorderen Flächen- Abschnitt des Batterie-Trägers 12 um einen vorbestimmten Abstand entfernt ist, ist an einem Paar von vorderen Gliedern 32 verankert und zwischen ihnen aufgespannt. Ein Paar von Aufhängungs-Arm-Gliedern 34 sind an beiden End-Abschnitten des Hilfsrahmens 30 befestigt, um die Bewegung der Räder zu beschränken. Es gibt einen Motor-Abschnitt, der vor dem Hilfsrahmen 30 in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist. Der Motor-Abschnitt umfaßt einen Motor 36 und ein Untersetzungs-Getriebe 38, die über eine nicht dargestellte Motor-Befestigung verbunden sind, um so das Fahrzeug anzutreiben.
Fig. 2 zeigt den Batterie-Träger 12, der ein rechteckig geformter Kasten ist, mit einem oberen Abschnitt, der offen ist. Batterien 10, die als eine Energiequelle für das Elektrofahrzeug dienen, sind darin aufgenommen. Der Batterie-Träger 12 ist mit Flansch-Abschnitten 14 ausgebildet, die sich in der horizontalen Richtung vom äußeren Umfang des offenen Abschnitts des Batterie- Trägers 12 weg erstrecken. Der Flansch-Abschnitt 14 ist weiters mit einer Mehrzahl von Langlöchern 16 in den Seiten ausgebildet, die in der Querrichtung des Fahrzeugs sind. Die Bohrungen 16 sind so ausgestanzt, daß sie sich in der Längsrichtung des Fahrzeuges erstrecken.
Wie dies in der Fig. 3 gezeigt ist, ist eine Schraube 24 durch jedes Langloch 16 hindurch von der Unterseite des Flansch- Abschnitts 14 vorgesehen. Die Schraube 24 ist durch eine Schweiß- Mutter 28 gesichert, die an eine Innen-Platte 26A einer seitlichen Schwelle 26 angeschweißt ist. Der Batterie-Träger 12 wird daher an der Seiten-Schwelle 26 durch eine vorgegebene Befestigungskraft über die Bolzen 24 und die Schweiß-Muttern 28 befestigt. Weiters zeigt die Fig. 4 eine Bohrungslänge (L + α) des Langlochs 16, die sich in der Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt. Diese Bohrungslänge entspricht einer Wegstrecke, Ln der sich der Batterie-Träger 12 bewegen kann, d.h., bis die Schraube 24 an einem hinteren Kanten-Abschnitt des Langlochs 16 aufschlägt. Dieser Abstand wird in seiner Länge etwas größer hergestellt als das Ausmaß L der Relativbewegung des Batterie- Trägers 12. Wie dies in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist, ist dieses Ausmaß L der Relativbewegung das Ausmaß, in dem zugelassen wird, daß sich der Batterie-Träger 12 nach einem Frontalzusammenstoß des Elektrofahrzeugs mit einem Hindernis B bewegt. Das heißt, nachdem das Elektrofahrzeug mit dem Hindernis B zusammenstößt, trennt sich der Batterie-Träger 12 von der Fahrzeug-Karosserie 8. Der vordere Flächen-Abschnitt des Batterie-Trägers 12 schlägt dann gegen den Hilfsrahmen 30, der wiederum gegen den Motor 36 oder das Untersetzungs-Getriebe 38 schlägt und zum Stillstand kommt. Es wird dadurch verhindert, daß die kinetische Energie des Batterie-Trägers 12 auf die Fahrzeug-Karosserie 8 übertragen wird.
Indem nun auf die Fig. 10 Bezug genommen wird, ist das zylindrisch geformte Untersetzungs-Getriebe 38 zur Übertragung der Antriebskraft vom Motor 36 mit einem Rippen-Abschnitt 40 an seiner Unterseite versehen, der sich von der äußeren Umfangsfläche des Untersetzungs-Getriebes 38 nach außen erstreckt. Wie dies in der Fig. 11 gezeigt ist, ist der Rippen- Abschnitt 40 so angeordnet, daß ein Flächen-Abschnitt 40A des Rippen-Abschnitts 40, der in der Rückwärtsrichtung der Fahrzeug- Karosserie 8 ausgeri(htet ist, horizontal in gleicher Erstreckung mit einer vertikalen Fläche eines vorspringenden Abschnitts 30A des Hilfsrahmens 30 3iegt. Dies gewährleistet, daß der Hilfsrahmen 30, der dazu gezwungen wird, sich zum Untersetzungs- Getriebe 38 beim Zusammenstoß des Fahrzeuges hin zu bewegen, durch das Untersetzurlgs-Getriebe 38 gehalten wird, wobei eine abgeschrägte Fläche 308 des Hilfsrahmens 30 entlang der äußeren Umfangsfläche des Untersetzungs-Getriebes 38 geführt wird. Dadurch wird verhindert, daß der Hilfsrahmen 30 unter das Untersetzungs-Getriebe 38 getrieben wird. Wie dies in der Fig. 12 gezeigt ist, kann alternativ dazu das Untersetzungs-Getriebe 38 mit einem Paar von Rippen-Abschnitten 42 ausgebildet sein, die sich von ihm nach aupen hin erstrecken, und die voneinander um einen vorherbestimmten Abstand entfernt sind, um so den vorspringenden Abschnitt 30A des Hilfsrahmen 30 zwischen ihnen zu halten. Weiters kann der Rippen-Abschnitt 40 oder das Paar der Rippen-Abschnitte 42 an dem Körper des Motors 36 anstelle des Untersetzungs-Getriebes 38 vorgesehen sein.
Indem nun auf die Fig. 5 und 13 Bezug genommen wird, ist der Hilfsrahmen 30 mit einem Paar ebener Flächen-Abschnitte 30C ausgebildet, die in die Rückwärtsrichtung des Fahrzeuges zeigen. Um zu gewährleisten, daß die kinetische Energie des Batterie- Trägers 12 auf den Hilfsrahmen 30 übertragen wird, ist der Hilfsrahmen 30 so angeordnet, daß die ebenen Flächen-Abschnitte 30C gegen die vorderen Flächen-Abschnitte 12B der Balken-Glieder 44 schlagen, die den Batterie-Träger 12 bilden.
Als nächstes wird beschrieben werden, wie die kinetische Energie des Batterie-Trägers, der die Batterien enthält, aufgenommen wird, ohne daß sie bei einem Frontalzusammenstoß des Elektrofahrzeugs entsprechend der vorliegenden Erfindung auf die Fahrzeug-Karosserie übertragen wird.
Indem auf die Fig. 9 Bezug genommen wird, wird bei einem Frontalzusammenstoß des Fahrzeugs der Batterie-Träger 12 dazu gezwungen, sich (in der Richtung des Pfeils A) durch die Trägheitskraft zu bewegen, um so seine kinetische Energie zu verbrauchen, die er unmittelbar vor dem Zusammenstoß gehalten hat.
Obwohl die Befestigungskraft der Schrauben 24 und der Schweiß-Mutter 28, wie sie in der Fig. 4 gezeigt sind, eine Reibungskraft zwischen dem Flansch-Abschnitt 14 des Batterie- Trägers 12 und der seitlichen Schwelle 26 erzeugt, wird der Batterie-Träger 12 gleiten, wenn die oben festgestellte kinetische Energie eine solche Reibungskraft übersteigt. Während die Schrauben 24 den Batterie-Träger 12 noch immer halten, wird dadurch der Batterie-Träger 12 aus einem Zustand gebracht, in dem er an Fahrzeug-Karosserie 8 befestigt ist. Während er in den Langlöchern 16 geführ wird, wird der Batterie-Träger 12 dazu gezwungen, sich in der Vorwärtsrichtung der Fahrzeug-Karosserie 8 zu bewegen. In diesem Zustand wird im wesentlichen keine kinetische Energie vom Batterie-Träger 12 auf die Fahrzeug- Karosserie 8 übertragen. Es wird nun mit dem Zweck der Erleichterung der Beschreibung ein Bewegungszustand des Batterie- Trägers 12 mit seiner kinetische Energie, die in ihm enthalten ist, in dem keine kinetische Energie im wesentlichen vom Batterie-Träger 12 auf die Fahrzeug-Karosserie 8 übertragen wird, hier als ein Freilauf-Zustand definiert.
Wie dies in den Fig. 6 und 8 gezeigt ist, werden, während der Batterie-Träger 12 in einem solchen Freilauf-Zustand ist, die vorderen Glieder 32, ein Kreuz-Glied 46 und dgl. in der Fahrzeug- Karosserie 8, die mit einem Aufprall-Gegenstand, beispielsweise einem Hindernis B, zusammenstößt, geknautscht, um so die kinetische Energie der Fahrzeug-Karosserie 8 aufzunehmen. (Zu diesem Zeitpunkt wird das Gewicht der Batterien 10 und des Batterie-Trägers 12 nicht auf die Fahrzeug-Karosserie 8 ausgeübt.) Die Bewegung des Motors 36 und des Untersetzungs- Getriebes 38, die als Bauteile im Inneren des Fahrzeugs dienen, stoppen durch den Zusammenstoß mit dem Hindernis B. Der Hilfsrahmen 30 verformt sich, und seine Bewegung wird durch den Aufschlag auf das Untersetzungs-Getriebe 38 gestoppt. Es ist festzuhalten, daß der Hilfsrahmen 30 durch den Rippen-Abschnitt 40 gehalten wird, der auf dem Untersetzungs-Getriebe 38 vorgesehen ist, damit er nicht unter das Untersetzungs-Getriebe 38 getrieben wird (siehe Fig. 10).
Der Batterie-Träger 12 schlägt als nächstes gegen den Hilfsrahmen 30, der gegen das Hindernis B zusammengedrückt bleibt. Wie dies zuvor beschrieben worden ist, besitzt jedes Langloch 16, das in dem Batterie-Träger 12 gebildet ist, eine Länge (L + α) der Bohrung, die es dem Batterie-Träger 12 ermöglicht, in einem Freilauf-Zustand zu bleiben, bis er durch den Aufschlag auf dem Hilfsrahmen 30 stoppt. Zusätzlich dazu ist die Bohrungs-Länge größer in ihrer Länge als das Ausmaß der Relativbewegung L, um das sich der Batterie-Träger 12 bewegen kann, bis er durch den Aufschlag auf dem Hilfsrahmen 30 stoppt. Dementsprechend tritt während der Bewegung des Batterie-Trägers 12 keine Unterbrechurg auf, und es wird keine kinetische Energie von ihm auf die Fahrzeug-Karosserie 8 übertragen. Indem nun wieder auf die Fig. 6 Bezug genommen wird, schlagen weiters dann, wenn der Batterie-Träger 12 auf den Hilfsrahmen 30 trifft, die vorderen Flächen-Abschnitte 128 der Träger-Glieder 44 des Batterie-Trägers 12 qegen das Paar von ebenen Flächen-Abschnitten 30C des Hilfsrahmens 30. Die kinetische Energie des Batterie- Trägers 12 wird dadurch sicher auf den Hilfsrahmen 30 ohne Zerstreuung übertragen.
Auf diese Weise wird der Batterie-Träger 12, der von der Fahrzeug-Karosserie 8 zufolge des Zusammenstoßes der vorderen Karosserie getrennt wird, in einem Freilauf-Zustand gehalten, bis er durch den Aufschlag der Fahrzeug-Karosserie 8 gestoppt wird. Dann wird die kinetische Energie des Batterie-Trägers 12 durch den Hilfsrahmen 30 aufgenommen, der stoppt, indem er gegen das Hindernis B schlägt. Dementsprechend wird keine kinetische Energie von ihm auf die Fahrzeug-Karosserie 8 übertragen. Als ein Ergebnis besteht keiiie Notwendigkeit zur Vergrößerung der Festigkeit der vorderen Glieder 32 und dgl., um die zusätzliche Stoßkraft auf zunehmen, die auf die Fahrzeug-Karosserie 8 wirkt, die einer Zunahme des Karosserie-Gewichts durch die Batterien 10 entspricht, die in dem Fahrzeug angeordnet sind. Dementsprechend ist ein Elektrofahrzeug von geringerem Gewicht erreichbar.
Es wird nun eine zweite Ausführungsvariante beschrieben werden.
Indem auf die Fig. 14 Bezug genommen wird, ist ein Fahrzeug-Aufbau in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsvariante mit einem Batterie-Träger 60 versehen, der ein Urethan-Material 50 aufweist, das als ein Energie-Aufnahme- Mittel dient, das in einen vorderen Raum-Abschnitt des Batterie- Trägers 60 eingefügt ist. Ein Teil der kinetische Energie des Batterie-Trägers 60 wird dadurch durch den Batterie-Träger 60 selbst aufgenommen, und es wird nicht die Gesamtheit auf einen Hilfsrahmen 30 übertragen, wenn der Batterie-Träger 60 gegen den Hilfsrahmen 30 stößt, der durch eine Kollision gestoppt bleibt, wie dies in der ersten Ausführungsvariante beschrieben worden ist. Als ein Ergebnis kann eine mögliche Beschädigung der Batterien 10 minimieit werden. Es ist festzuhalten, daß das Energie-Aufnahme-Mittel nicht auf das Urethan-Material 50 beschränkt ist; alteinativ dazu können Batterien 10A, die in der vorderen Reihe des Batterie-Trägers 60 angeordnet sind, aus einem weniger steifen Material aufgebaut sein, um so die kinetische Energie des Batterie-Trägers 60 aufzunehmen.
Weiters kann, wie dies in der Fig. 15 gezeigt ist, der Hilfsrahmen 30 mit ausgeschnittenen Abschnitten 52 an seinem hinteren Abschnitt ausgebildet sein, um diesen Abschnitt weicher zu machen. Der Batterie-Träger 12 besitzt einen Aufschlag- Flächen-Abschnitt 54, der von einem vorderen Flächen-Abschnitt des Batterie-Trägers 12 vorsteht. Zum Zeitpunkt eines Frontalzusammenstoßes des Elektrofahrzeuges wird die Vorwärtsbewegung des Hilfsrahmens 30 gestoppt, und der Aufschlag- Flächen-Abschnitt 54 des frei laufenden Batterie-Trägers 12 schlägt gegen einen hinteren Kanten-Abschnitt 52A des Hilfsrahmens 30, um so den Hilfsrahmen 30 weiter zu knautschen. Der hintere Kanten-Abschnitt 52A des Hilfsrahmens 30 nimmt dabei kinetische Energie vom Batterie-Träger 12 auf.
Als nächstes wird eine dritte Ausführungsvariante beschrieben werden.
Entsprechend der vorliegenden Ausführungsvariante wird kinetische Energie elnes Batterie-Trägers 12, der für einen vorgegebenen Zeitabschnitt in einem Freilauf-Zustand ist, aufgenommen, ohne es dem Batterie-Träger 12 zu ermöglichen, gegen einen Hilfsrahmen 30 zu stoßen, bis eine Fahrzeug-Karosserie 8 durch einen Zusammenstoß stoppt.
Wie dies in der Fig. 16 dargestellt ist, ist der Batterie-Träger 12 mit Energie-Aufnahme-Führungs-Gliedern 18 auf jedem seiner seitlichen Flächen-Abschnitte 12A versehen. Jedes der Energie-Aufnahme-Führungs-Glieder 18 ist aus einer Stange aus Stahl hergestellt, die im wesentlichen U-förmig gebogen ist. Die Energie-Aufnahme-Führungs-Glieder 18 sind an einem seitlichen Flächen-Abschnitt 12A des Batterie-Trägers 12 in einer solchen Art befestigt, daß sie an den vorderen End-Abschnitten der Langlöcher 16 in der Vorwärtsrichtung der Fahrzeug-Karosserie angeordnet sind.
Fig. 17 und 18 zeigen die Energie-Aufnahme-Führung 18, die einen oberen Stütz-Abschnitt 18A und einen unteren Stütz- Abschnitt 188 umfaßt die parallel zueinander ausgebildet sind. Das Energie-Aufnahme-Führungs-Glied 18 ist so angeordnet, daß der obere Stütz-Abschnitt. 18A hinter dem unteren Stütz-Abschnitt 18B in der Rückwärtsrichtung der Fahrzeug-Karosserie 8 angeordnet ist. Eine Energie-Aufnahme-Platte 20, die eine geringe Dicke aufweist, ist durch Einen Spalt zwischen der oberen und der unteren Stütz-Platte 18A und 18B des Energie-Aufnahme-Führungs- Glieds 18 vorgesehen, um so in Kontakt mit den äußeren Umfangs- Flächen-Abschnitten des oberen und des unteren Stütz-Abschnitts 18A und 18B gebracht zu werden. Die Energie-Aufnahme-Platte 20, die aus einem plastisch verformbaren Material gebildet ist, besitzt eine Befestigungs-Bohrung 22, die an einem ihrer Stirn- Flächen-Abschnitte an der Rückseite der Fahrzeug-Karosserie 8 eingestanzt ist. Eine Schraube 24 erstreckt sich von der Unterseite der Fahrzeug-Karosserie 8 nach oben durch ein Langloch 16 und die Befestigungs-Bohrung 22. Die Schraube 24 ist durch eine Schweiß-Mutter 28 gesichert, die auf eine Innen-Platte 26A einer seitlichen Schwelle 26 geschweißt ist. Der Batterie-Träger 12 wird dadurch an der seitlichen Schwelle 26 durch eine vorherbestimmte Befestigungskraft durch die Schraube 24 und die Schweiß-Mutter 28 gehalten, wobei die Energie-Aufnahme-Platte 20 an einem Ende durch iie Schraube 24 an der seitlichen Schwelle 26 befestigt ist.
Die Energie-Aufnahme-Platte 20 besitzt einen unteren starren Abschnitt von kleinerer Breite W&sub1; und einen starren Abschnitt von größerer Breite W&sub2;. Der untere starre Abschnitt erstreckt sich von der Befestigungs-Bohrung 22 zu einem im wesentlichen mittleren Abschnitt der Energie-Aufnahme-Platte 20, während sich der starre Abschnitt von dort zu einem führenden Kanten-Abschnitt der Energie-Aufnahme-Platte 20 erstreckt. Der Freilauf-Weg D, der hier in der Folge beschrieben werden wird, ist im wesentlichen gleich einer Länge, die sich von einer Stelle, an der dieser Abschnitt kleinerer Breite W der Energie- Aufnahme-Platte 20 in Kontakt mit dem äußeren Umfangs-Flächen- Abschnitt des unteren Stütz-Abschnitts 18B gebracht wird, zu einer anderen Stelle erstreckt, an der sich der Abschnitt kleiner Breite W zu dem Abschnitt größerer Breite W&sub2; erweitert. Zusätzlich dazu entspricht eine Länge, die sich von der oben beschriebenen einen Stellung bis zu dem Führungs-Kanten-Abschnitt der Energie-Aufnahme-Platte 20 erstreckt, dem Ausmaß L der Relativbewegung des Batterie-Trägers 12.
Weiters ist die Länge (L + α) des Langlochs 16 geringfügig länger eingestellt als das Ausmaß L der Reiativbewegung des Batterie-Trägers 12, so daß die Energie- Aufnahme-Platte 20 den Großteil der kinetischen Energie des Batterie-Trägers 12 aufnehmen kann, um zu vermeiden, daß die kinetische Energie direkt auf die Fahrzeug-Karosserie 8 übertragen wird.
Es wird nun beschrieben werden, wie die kinetische Energie des Batterie-Trägers, der in seinem Inneren die Batterien angeordnet hat, aufgenommen wird, ohne Übertragung auf die Fahrzeug-Karosserie, und zwar zufolge des Zusammenstoßes einer vorderen Karosserie des Elektrofahrzeugs entsprechend der vorliegenden Aus führungsvariante.
Wie dies in der Fig. 19 beschrieben ist, wird dann, wenn die vordere Karosserie eines Fahrzeugs ohne einen Hilfsrahmen einem Zusammenstoß unterliegt, der Batterie-Träger 12 in eine Bewegung (in der Richtung des Pfeils A) durch die Trägheitskraft gebracht, um so seine kinetische Energie aufzubrauchen, die er enthalten hat, unmittelbar bevor der Zusammenstoß auftritt.
Die Befestigungs-Kraft der Schweiß-Mutter 28 und der Schraube 24, wie sie in der Fig. 18 gezeigt sind, erzeugt eine Reibungskraft zwischen einem Flansch-Abschnitt 14 des Batterie- Trägers 12 und der seitlichen Schwellee 26. Der Batterie-Träger 12 wird jedoch gleiten, wenn die kinetische Energie des Batterie- Trägers 12 die obige Reibungskraft übersteigt. Während die Schraube 24 den Batterie-Träger 12 hält, wird der Batterie-Träger 12 dadurch aus einem Zustand entfernt, in dem er an der Fahrzeug- Karosserie 8 befestigt ist. Während er entlang der Langlöcher 16 geführt wird, wird der Batterie-Träger 12 dann dazu gebracht, sich in der Vorwärtsizichtung der Fahrzeug-Karosserie 8 zu bewegen.
Wie dies in der Fig. 17 gezeigt ist, reiben der obere Stütz-Abschnitt und der untere Stütz-Abschnitt 18A und 18B des Energie-Aufnahme-Fühfungs-Giiedes 18, das an dem Seiten-Flächen- Abschnitt 12A des Batterie-Trägers 12 vorgesehen ist, zu diesem Zeitpunkt gegen den Vorderseiten-Abschnitt und den Rückseiten- Abschnitt der Energie-Aufnahme-Platte 20, wobei ein End-Abschnitt von ihr an der seitlichen Schwelle 26 verankert ist. Es wird jedoch eine geringe Reibung und Biegung an dem Abschnitt mit kleiner Breite W auftreten, was bewirkt, daß sich der Batterie- Träger 12 im wesentlichen in einem Freilauf-Zustand befindet. Daher wird keine kinetische Energie vom Batterie-Träger 12 auf die Fahrzeug-Karosserie 8 übertragen.
Während auf diese Weise der Batterie-Träger 12 in einem Freilauf-Zustand ist, wird die Fahrzeug-Karosserie 8, die mit einem Aufprall-Gegenstand, beispielsweise einem Hindernis B, zusammengestoßen ist, geknautscht, um die kinetische Energie der Fahrzeug-Karosserie 8 aufzunehmen. (Zu diesem Zeitpunkt wird das Gewicht der Batterien 10 und des Batterie-Trägers 12 nicht auf die Fahrzeug-Karosserie 8 ausgeübt.)
Wenn der Batterie-Träger 12 in eine weitere Vorwärtsbewegung gebracht wird, reiben beide Oberflächen- Abschnitte, nämlich der obere Stütz-Abschnitt und der untere Stütz-Abschnitt 18A und 18B des Energie-Aufnahme-Führungs-Gliedes 18, gegen den Abschnitt mit größerer Breite W&sub2; der Energie- Aufnahme-Platte 20. Dies führt zu einem größeren Widerstand von Reibung und Biegung, wodurch es ermöglicht wird, daß die kinetische Energie des Batterie-Trägers 12 durch die Kraft zur Verformung der Energie-Aufnahme-Platte 20 aufgenommen und verbraucht wird. Dementsprechend wird verhindert, daß die kinetische Stoß-Energie, die mit einer Zunahme des Gewichts zufolge der Batterien 10, die in dem Fahrzeug geladen sind, zunimmt, auf die Fahrzeug-Karosserie 8 übergeleitet wird. Als ein Ergebnis wird keine Vergrößerung der Festigkeit der vorderen Glieder und dgl. benötigt, was ein leichteres Elektrofahrzeug ermöglicht.
Als nächstes wird ein Beispiel von Versuchsergebnissen unter Bezugnahme auf die Kurve von Fig. 20 beschrieben werden, um zu bestimmen, in welchem Ausmaß die kinetische Energie des Batterie-Trägers 12 durch den Aufbau in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsvariante aufgenommen worden ist.
Obwohl "D(m)" in Fig. 20 einen Ereilauf-Weg bezeichnet, bezeichnet dies nicht einen Abstand, in dem zugelassen wird, daß der Batterie-Träger 12 tatsächlich in einem Freilauf-Zustand gehalten wird, bis seine kinetische Energie aufgenommen ist Zum Zweck der Vereinfachung der Versuche bezeichnet "D(m)" einen Abstand, in dem das Energie-Aufnahme-Führungs-Glied 18 an dem Abschnitt mit kleinerer Breite W&sub1; der Energie-Aufnahme-Platte 20 reibt, bevor die kinetische Energie des Batterie-Trägers 12 aufgenommen ist, wie dies in der Fig. 17 gezeigt ist.
"R" bezeichnet einen Energie-Aufnahme-Wirkungsgrad (A/E) im Fahrzeug, der einen Wert anzeigt, der aus dem Ausmaß A der aufgenommenen kinetischen Energie hergestellt ist, dividiert durch die kinetische Energie E (1/2 x mv²: m = Masse des Batterie-Trägers und der Batterien; und v = Geschwindigkeit des Zusammenstoßes), wobei die kinetische Energie E die kinetische Energie ist, die in dem Batterie-Träger 12 enthalten war, bevor der Zusammenstoß stattgefunden hat.
Weiters bezeichnet "L(m)" das Ausmaß der Relativbewegung des Batterie-Trägers 12 in bezug auf die Fahrzeug-Karosserie 8, in dem der Batterie-Träger 12 bewegt worden ist, nachdem er von einem Zustand freigegeben worden ist, in dem er an der Fahrzeug- Karosserie 8 befestigt war. (Siehe Fig. 17).
Der Bereich "I" zeigt einen Bereich, in dem die kinetische Energie des Batterie-Trägers 12 durch die Verformung der Energie-Aufnahme-Platte 20 durch das Energie-Aufnahme- Führungs-Glied 18 des Batterie-Trägers 12 aufgenommen war, nachdem die Fahrzeug-Karosserie 8 zufolge eines Zusammenstoßes mit einem Hindernis B gestoppt worden ist. Der Bereich "II" bezeichnet einen Bereich, in dem die kinetische Energie des Batterie-Trägers 12 durch die Verformung der Energie-Aufnahme- Platte 20 durch das Energie-Aufnahme-Führungs-Glied 18 des Batterie-Trägers 12 aufgenommen war, nachdem die Fahrzeug- Karosserie 8 mit dem Hindernis B zusammengestoßen ist, bis der Batterie-Träger 12 gestoppt war. Danach kam die Fahrzeug- Karosserie 8 zur Ruhe. Die Bereiche I und II werden durch die Kurve P in zwei Teile geteilt, wie dies durch eine unterbrochene Linie dargestellt ist. Diese Kurve P stellt eine Trennlinie der wirtschaftlichen Kosten dar. Um genauer zu sein, nimmt im Bereich II die Trägheitskraft des Batterie-Trägers 12 mit einer Zunahme des Freilauf-Wegs D zu, wodurch eine zusätzliche kinetische Energie erzeugt wird, die auf die Fahrzeug-Karosserie 8 wirkt. Daher wird eine Zunahme der Festigkeit der vorderen Glieder und dgl. für die Aufnahme einer solchen zusätzlichen kinetische Energie benötigt. Es wird auf den Bereich I Bezug genommen, in dem ein Energie-Aufnahme-Wirkungsgrad R innerhalb des Fahrzeugs mit einer Verringerung des Freilauf-Weg D abnimmt. Daher bezeichnet im Hinblick auf den Energie-Aufnahme- Wirkungsgrad, auf Gewicht und Kosten die Kurve P einen optimalen Wert des Freilauf-Wegs D des Batterie-Trägers 12 in bezug auf das Ausmaß L der Relativbewegung.
Indem nun angenommen wird, daß das Ausmaß L der Relativbewegung des Batterie-Trägers 12 beispielsweise auf 0,30 Meter bestimmt wird, wobei die Ausbildung und dgl. der Fahrzeug- Karosserie 8 in Betracht gezogen wird, so muß der optimale Wert des Freilauf-Wegs D im Hinblick auf den Energie-Aufnahme- Wirkungsgrad R im Fahrzeug, auf die Kosten und dgl. auf 0,08 Meter entsprechend der Kurve P festgesetzt werden. Das heißt, im Hinblick auf die Kosten kann eine Beziehung zwischen dem Energie- Aufnahme-Wirkungsgrad R im Fahrzeug, dem Freilauf-Weg D und dem Ausmaß L der Relativbewegung des Batterie-Trägers in einem gewissen Ausmaß geschätzt werden.
Es ist festzuhalten, daß ein Mittel zum Halten des Batterie-Trägers 12 auf der Unterseite der Fahrzeug-Karosserie 8 nicht auf den Bolzen 24 und die Schweiß-Mutter 28 beschränkt ist, sondern auch eine Harzkapsel umfassen kann, die zwischen das Langloch 16 und einen oberen End-Abschnitt des Bolzens 24 eingefügt ist, um so wegzusplittern, wenn eine gegebene Trägheitskraft auf sde ausgeübt wird. Das heißt, jedes alternative Mittel, das dazu geeignet ist, eine Beschränkung der Bewegung des Batterie-Trägers 12 bei einer gegebenen Trägheitskraft freizugeben, ist geeignet, ohne auf die vorliegende Ausführungsvariante beschränkt zu sein.
Eine vierte Ausführungsvariante wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 21 beschrieben werden.
Entsprechend der vorliegenden Ausführungsvariante ist ein Batterie-Träger 12 mit einer Energie-Aufnahme-Platte 70 zur Aufnahme der kinetische Energie versehen, und zwar in einer Art, die ähnlich der der dritten Ausführungsvariante ist.
Die Energie-Aufnahme-Platte 70 besitzt eine Breite, die irgendwo zwischen den Breiten W und W&sub2; der Energie-Aufnahme- Platte 20 entsprechend der dritten Ausführungsvariante liegt. Ein Energie-Aufnahme-Führungs-Glied 18, das auf einem Seiten-Flächen- Abschnitt 12A des Batterie-Trägers 12 vorgesehen ist, umfaßt einen oberen Stütz-Abschnitt 18A und einen unteren Stütz- Abschnitt 18B. Ein End-Abschnitt der Energie-Aufnahme-Platte 70 ist an einer seitlichen Schwelle befestigt. Der obere Stütz- Abschnitt und der untere Stütz-Abschnitt 18A und 18B werden dazu gebracht, sich in der Vorwärtsrichtung der Fahrzeug-Karosserie 8 (in der Richtung des Pfeils A) zu bewegen, während sie die Energie-Aufnahme-Platte 70 biegen, während sie an beiden seitlichen Flächen von ihr reiben. Die kinetische Energie des Batterie-Trägers 12 wird dabei aufgenommen und verbraucht zur Umwandlung in die Kraft zur Verformung der Energie-Aufnahme- Platte 70. Als ein Ergebnis kann die kinetische Stoß-Energie, die mit einem Ansteigen des Gewichts zufolge der Batterien 10, die in dem Fahrzeug geladen sind, ansteigt, durch die Energie-Aufnahme- Platte 70 für eine kurze Zeit aufgenommen werden, wodurch die Übertragung der kinetischen Energie auf die Fahrzeug-Karosserie 8 minimiert wird.
Es wird nun ein Batterie-Trage-Aufbau für ein Elektrofahrzeug in Übereinstimmung mit einer fünften Ausführungsvariante beschrieben werden.
Die Fig. 22 und 23 stellen die vorliegende Ausführungsvariante dar, bei der die Energie-Aufnahme-Platten 138 durch Energie-Aufnahme-Glieder 150 ersetzt sind, die vor einem Batterie-Träger 12 vorgesehen sind und die von ihm um einen vorbestimmten Abstand entfernt angeordnet sind. Das Energie- Aufnahme-Glied 150 ist aus einem Stoß-Aufnahme-Glied, wie etwa P.P. Kügelchen oder Urethan-Schaum, gebildet, das im wesentlichen kastenförmig ausgebudet ist. Das Energie-Aufnahme-Glied 150 ist durch ein L-förmiges Anschlag-Glied 154 gehalten, das an einem Karosserie-Glied 152 und an der Unterseite der Fahrzeug- Karosserie 8 verankert ist. Ähnlich zur fünften Ausführungsvariante umfaßt ein Halte-Aufbau für den Batterie- Träger 12 einen Träger 120, eine Halterung 114 und einen Scher- Stift 128.
Entsprechend der vorliegenden Ausführungsvariante wird dann, wenn der Batterie-Träger 12 von der Halterung 120 losbricht und sich in der vorwärtsrichtung der Fahrzeug-Karosserie 8 bewegt, das Energie-Aufnahme-Glied 150 geknautscht, um die kinetische Energie der Batterien 10 aufzunehmen

Claims

1. Fahrzeug-Aufbau für ein Elektrofahrzeug, umfassend

einen Batterie-Träger (12, 60), um eine Batterie (10) zu enthalten, die in einer Fahrzeug-Karosserie (8) angeordnet ist;

einen Stütz-Mechanismus (24, 26, 28), der den Batterie- Träger an der Fahrzeug-Karosserie hält;

Bewegungs-Beschränkungs-Mittel (16, 24, 28), um die Bewegung des Batterie-Trägers relativ zu der Fahrzeug-Karosserie zu beschränken, wobei die Bewegungs-Beschränkungs-Mittel dazu vorgesehen sind, durch eine Kollision des Fahrzeuges den Batterie-Träger zu einer Bewegung relativ zu der Fahrzeug- Karosserie freizugeben;

Batterie-Träger-Freilauf-Mittel (16, 20, 24, 28), um zu ermöglichen, daß der Batterie-Träger nach einem Zusammenstoß des Fahrzeug-Aufbaus für eine vorbestimmte Wegstrecke im wesentlichen frei relativ zu der Fahrzeug-Karosserie läuft; und

Energie-Übertragungs-Kontroll-Mittel (30, 50, 52; 18; 20; 18; 70) zur Kontrolle einer Übertragung von kinetische Energie von dem Batterie-Träger auf die Fahrzeug-Karosserie durch Aufnahme von kinetischer Energie von dem Batterie-Träger, nachdem der Batterie-Träger die vorbestimmte Wegstrecke frei gelaufen ist.

2. Fahrzeug-Aufbau nach Anspruch 1, weiters umfassend ein sich bewegendes Richtungs-Beschränkungs-Mittel (16), das es ermöglicht, daß die Bewegung des Batterie-Trägers bei einem Zusammenstoß des Fahrzeug-Aufbaus auf eine Längsrichtung der Fahrzeug-Karosserie (8) beschränkt wird,.

3. Fahrzeug-Aufbau nach Anspruch 1, wobei die Energie- Übertragungs-Kontroll-Mittel (30, 50, 52) Bauteile innerhalb des Fahrzeugs sind, die der Batterie-Träger trifft, nachdem die Bauteile innerhalb des Fahrzeuges zufolge eines Zusammenstoßes mit einem Aufprall-Gegenstand stoppen, wobei die Bauteile durch die Fahrzeug-Karosserie (8) gehalten werden.

4. Fahrzeug-Aufbau nach Anspruch 3, wobei die Bauteile innerhalb des Fahrzeuges einen Motor-Abschnitt (36, 38) und einen Hilfsrahmen (30) umfassen, der hinter dem Motor-Abschnitt in einer Rückwärtsrichtung der Fahrzeug-Karosserie vorgesehen ist.

5. Fahrzeug-Aufbau nach Anspruch 4, wobei der Motor- Abschnitt (36, 38) mit einem Halte-Mechanismus (34) versehen ist, um den Hilfsrahmen (30) zu tragen, der durch den Zusammenstoß verformt werden kann.

6. Fahrzeug-Aufbau nach Anspruch 4, wobei der Hilfsrahmen (30) mit einem im wesentlichen ebenen Flächen-Abschnitt gebildet ist, so daß der Batterie-Träger in Berührung mit ihm gehalten wird.

7. Fahrzeug-Aufbau nach Anspruch 3, wobei der Batterie- Träger (12), der dazu ausgebildet ist, gegen Bauteile im Inneren des Fahrzeugs zu schlagen, ein Energie-Aufnahme-Mittel (50) aufweist.

8. Fahrzeug-Aufbau nach Anspruch 3, wobei der Hilfsrahmen (30) und der Batterie-Träger (12) jeweils mit einem nachgiebigen Abschnitt (52, 52A) in der rückwärtigen Richtung des Fahrzeugs ausgebildet sind, sowie mit einem vorspringenden Abschnitt (54) in seiner vorderen Richtung, so daß der vorspringende Abschnitt gegen den nachgiebigen Abschnitt schlägt, um Energie aufzunehmen, wenn der Fahrzeug-Aufbau einem Zusammenstoß unterworfen ist.

9. Fahrzeug-Aufbau nach Anspruch 1, wobei das Energie- Übertragungs-Kontroll-Mittel einen Energie-Aufnahme-Mechanismus (18, 20; 18, 70) umfaßt, der die kinetische Energie des Batterie- Trägers (12) aufnimmt, indem die Übertragung nur eines kleinen Teils der kinetischen Energie des Batterie-Trägers (12) auf die Fahrzeug-Karosserie zugelassen wird, nachdem der Batterie-Träger um eine begrenzte Wegstrecke bewegt worden ist, ohne daß kinetische Energie auf die Fahrzeug-Karosserie übertragen worden ist, und zwar durch das Freigeben der Beschränkung der Bewegung des Batterie-Trägers, die von dem Bewegungs-Beschränkungs-Mittel ausgeübt wird, mit der daraus folgenden Freigabe von einem Zustand, in dem der Batterie-Träger an der Fahrzeug-Karosserie befestigt bleibt.

10. Fahrzeug-Aufbau nach Anspruch 9, wobei der Energie- Aufnahme-Mechanismus (18, 20; 18; 70) eine Energie-Aufnahme- Platte (20; 70) umfaßt, die an einem Ende an der Fahrzeug- Karosserie befestigt ist, um so die kinetische Energie des Batterie-Trägers (12) aufzunehmen, während der Batterie-Träger (12) an ihr reibt und sie durch ihn gebogen wird, der sich bewegt, nachdem er aus einem Zustand freigegeben worden ist, in dem er an der Fahrzeug-Karosserie befestigt ist, und wobei die Energie-Aufnahme-Platte ausgebildet ist mit: einem unteren starren Abschnitt, der im wesentlichen die Übertragung von kinetischer Energie von dem Batterie-Träger auf die Fahrzeug- Karosserie während der Bewegung des Batterie-Trägers um eine begrenzte Wegstrecke blockiert; und einem starren Abschnitt, der seine kinetische Energie nach der Bewegung des Batterie-Trägers um eine weitere begrenzte Wegstrecke aufnimmt.

11. Fahrzeug-Aufbau nach Anspruch 1, wobei der Batterie- Träger (12) durch das Bewegungs-Beschränkungs-Mittel (16, 24, 28) getragen wird, um so in der Vorwärts-Richtung der Fahrzeug- Karosserie beweglich zu sein, wenn eine gegebene Trägheitskraft auf den Fahrzeug-Aufbau ausgeübt wird, und wobei das Energie- Übertragungs-Kontroll-Mittel (18, 20; 18; 70) umfaßt: eine flexible Energie-Aufnahme-Platte (20, 70), die an einem Ende an der Fahrzeug-Karosserie (8) befestigt ist; und ein Energie- Aufnahme-Führungs-Glied (18), das an dem Batterie-Träger vorgesehen ist, um so die Energie-Aufnahme-Platte kontinuierlich zu biegen, während er an ihr reibt, und zwar während der Bewegung des Batterie-Trägers in der Vorwärts-Richtung der Fahrzeug- Karosserie.

12. Fahrzeug-Aufbau für ein Elektrofahrzeug, umfassend:

einen Batterie-Träger (12), um eine Batterie zu enthalten, die in eiiier Fahrzeug-Karosserie (8) angeordnet ist; ein verriegeltes Glied (120), das an der Fahrzeug- Karosserie verankert ist; und

ein Verriegelungs-Glied (114), das an dem Batterie-Träger vorgesehen ist und das mit dem verriegelten Glied verbunden ist, um die Bewegung des Batterie-Trägers in Bezug auf die Fahrzeug- Karosserie zu beschränken, wenn das verriegelte Glied mit dem Verriegelungs-Glied verbunden ist,

wobei das verriegelte Glied einen Freilauf-Abschnitt (122) aufweist, um es zu ermöglichen, daß der Batterie-Träger im wesentlichen frei in Bezug auf die Fahrzeug-Karosserie läuft, und zwar eine vorbestimmte Wegstrecke, nachdem eine vorbestimmte Kraft auf das Verriegelungs-Glied in einer Längsrichtung des Fahrzeug-Aufbaus ausqeübt worden ist; wobei

das Verriegelungs-Glied (114) und das verriegelte Glied (120) von einander trennbar sind, wenn die vorbestimmte Kraft auf das Verriegelungs-Glied (114) in der Längsrichtung des Fahrzeug- Aufbaus ausgeübt wird, wodurch es ermöglicht wird, daß das sich Verriegelungs-Glied (114) in der Längsrichtung bewegt.

13. Fahrzeug-Aufbau nach Anspruch 12, wobei:

das verriegelte Glied (120) mit einer Führungs-Nut (122) ausgebildet ist, die sich in der Längsrichtung des Fahrzeug- Aufbaus erstreckt;

das Verriegelungs-Glied (114) eine Halterung umfaßt, die dazu ausgebildet ist, gegen die Führungs-Nut gehalten zu werden; und das Bewegungs-Beschränkungs-Mittel (128) einen Scher- Stift umfaßt.

14. Fahrzeug-Aufbau nach Anspruch 12, wobei das Energie- Übertragungs-Kontroll-Mittel einen Energie-Aufnahme-Mechanismus umfaßt, der auf der Fahrzeug-Karosserie vorgesehen ist, um die kinetische Energie des Batterie-Trägers aufzunehmen, während er die Bewegung des Batterie-Trägers beschränkt.

15. Fahrzeug-Aufbau nach Anspruch 14, wobei das Energie- Aufnahme-Mittel Energie-Aufnahme-Glieder (150) umfaßt, die auf dem Batterie-Träger in der Längsrichtung des Fahrzeug-Aufbaus vorgesehen sind und die von einander um einen vorbestimmten Abstand entfernt angeordnet sind.