JP3191278U - 自動車において電気エネルギー蓄積器を保持するためのサブフレーム - Google Patents

Abstract

【課題】自動車において電気エネルギー蓄積器を構造的に単純で安定して保持するためのサブフレームを提供する。【解決手段】車軸の車輪１２用の長手方向連結部材と横方向連結部材を接続するための自動車のボディにおけるサブフレーム１において、サブフレームの領域２が、電気エネルギー蓄積器４を保持するための支持リング３として設計されている。支持リングは、上側支持構造及び下側支持構造を有し、繊維強化プラスチックから構成される【選択図】図２

Description

本考案は、自動車の車軸の車輪用の縦材と横材を接続するための自動車のボディにおけるサブフレームに関する。

このタイプのサブフレームを有する自動車は、従来技術から知られている。

更に、自動車において、電動式自動車に関する多様な変形が知られている。これに関連して、電動機及び／又は発電機として作動することができる電気機械が使用されている。自動車には、例えば高電圧バッテリーである電気エネルギー蓄積器が装備されている。

（特許文献１）に、自動車のボディにおけるサブフレームであって、自動車のクラッシャブルゾーンの追加構造の一部を成すサブフレームが記載されている。上記追加構造は、車両の垂直方向に上下に配置された２つの支持面を有する。変形に対して耐性がある上側支持面の区域は、バッテリーボックスを保持する働きをし、従って、前記区域は、バッテリーボックス用の一種の安全セルを構成し、それにより、バッテリーボックス内に収容されたバッテリーの事故による損壊が防止される。更なるバッテリーボックスが、車両の垂直方向において上側支持面の下に配置され、同様に、変形に対して耐性がある区域によって保護される。

（特許文献２）には、自動車のボディシェルでのエネルギー蓄積器デバイスの配置が記載されている。ここでは、エネルギー蓄積器デバイスは、ボディシェルのアンダーフロア領域に配置されている。

（特許文献３）には、自動車における車両バッテリー用の保護ハウジングが記載されている。上記保護ハウジングは、車両ボディの２つの縦材の間に配置され、前記縦材、及び車両の横材に接続される。

独国特許出願公開第１０ ２０１０ ０１８ ７２９ Ａ１号明細書 独国特許出願公開第１０ ２０１０ ０３３ １２３ Ａ１号明細書 米国特許出願公開第２００８／０２８３３１７Ａ１号明細書

本考案の目的は、自動車において、構造的に単純で安定した電気エネルギー蓄積器の保持が保証されるように、冒頭で述べたタイプのサブフレームを発展させることである。

上記目的は、サブフレームの一領域が、電気エネルギー蓄積器を保持するための支持リングとして設計されることにより達成される。ここで、用語「サブフレーム」は、対応する負荷要件に従って構成される補助構造、例えばストラット、シェル、及びリブ構造を備える複雑な鋳造構造を意味するものと理解されるよう意図されている。

ボディは、サブフレームの一領域で、サブフレームがリングとして構成されるように設計される。前記リングは支持機能を備え、従って電気エネルギー蓄積器を保持するのに非常に適している。

支持リングは、特に、電気エネルギー蓄積器用の上側支持構造及び下側支持構造を有するように設計される。これらの支持構造は、好ましくは、特に軽量化の対策として繊維強化プラスチックから構成されるか、又は、良好な熱伝導率を有し、費用対効果の高い解決策をもたらすアルミニウムダイカストから構成される。

支持構造は、好ましくは、エネルギー蓄積器を保持するための２つのシェル半体によって形成される。前記エネルギー蓄積器は、特に高電圧バッテリーである。

特に、サブフレームに更なる機能が与えられるようになっている。

従って、サブフレームは、好ましくは、電気機械用の少なくとも１つのパワーエレクトロニクスユニットを保持するための二股分岐又は二重構造を有する。パワーエレクトロニクスユニットは、好ましくは、支持リングのすぐ隣に配置される。更に、サブフレームは、少なくとも１つの電気機械用の固定要素と、車軸の車輪用の長手方向連結部材及び横方向連結部材とを有する領域を備えることができる。

好ましくは電動機モード及び発電機モードで作動可能な少なくとも１つの電気機械が提供される。

サブフレームは、更にクラッシュエレメントを有することができる。

サブフレームは、好ましくは、ボディにねじ止めするための固定領域が設けられる。

電気エネルギー蓄積器を保持する働きをするサブフレームの支持リングは、特に、後輪駆動式の車両の場合には、後部から離れたサブフレーム領域内に配置される。そして前輪駆動式の車両の場合には、前部から離れたサブフレーム領域内に配置される。後輪駆動の場合、電気機械用の少なくとも１つのパワーエレクトロニクスユニットを保持するための二股分岐又は二重構造は、好ましくは、支持リングに隣接して、そして支持リングの後方に位置される。更に、電気機械用の固定要素と、長手方向連結部材及び横方向連結部材とを有する領域が、前記二股分岐又は二重構造の後方に位置される。サブフレームの前記領域の後方に、クラッシュエレメントが配置される。対照的に、前輪駆動の場合、前記要素の配置は逆である。即ち、クラッシュエレメントは、サブフレームの前側領域、従って自動車の前側領域に配置される。他の要素は、その後方に配置され、最初に固定要素の領域があり、次いで二股分岐又は二重構造があり、最後に支持リングという配置になる。

従って、衝突時に勢いを吸収するために、車両の前端部又は後端部に対してクラッシュエレメントが設けられる。

本考案の更なる特徴は、従属請求項、添付図面、及び図面に示される好ましい例示的実施形態の説明から明らかになり、しかしそれらに限定されない。

サブフレームに割り当てられた自動車構成要素を有する、乗用車として製造される自動車のボディにおけるサブフレームの概略側面図である。 図１による構成の上面図である。 二股分岐／二重構造を有するサブフレームの領域の拡大図である。

サブフレーム１、及びサブフレーム１と協働する要素に関して、各図は、サブフレーム１の領域２を示す。前記領域２は、高電圧バッテリーである電気エネルギー蓄積器４を保持するための支持リング３として設計される。リング３は、上側支持構造５と下側支持構造６とを保持する。前記支持構造５、６は、繊維強化プラスチックから構成され、エネルギー蓄積器４用の２つのシェル半体の形態をとっている。リング３は上から見ると長方形状であり、長方形のリング開口を有する。

リング３に隣接して、サブフレーム１は、電動機９用の少なくとも１つのパワーエレクトロニクスユニット８を保持するための二股分岐又は二重構造７を有する。２つの電動機９と、それぞれの電動機９に割り当てられたパワーエレクトロニクスユニット８とが図示されている。二股分岐又は二重構造領域１０に隣接して、サブフレーム１は、２つの電動機９用の固定要素（図示せず）と、乗用車の車軸の車輪１２用の長手方向連結部材及び横方向連結部材（図示せず）とを有する更なる領域１１を備える。最後に、サブフレーム１は、前記領域１１に隣接して領域１３を有する。前記領域１３は、乗用車の前端部又は後端部の領域内に配置される。前記領域１３内に、クラッシュエレメント１４が、衝突時のエネルギーを吸収するために設けられる。それに従って、点１５は、車両の長手方向において、図示されるサブフレーム１の長手方向の長さに関して、乗用車の前端部を定義するわけでも、乗用車の後端部を定義するわけでもない。上記サブフレーム１には、サブフレーム１の前端部又は後端部とは反対側に、ボディの残りの部分にサブフレーム１をねじ止めするための更なる固定領域１６が設けられている。これについて、前記領域１６の為の固定タブ１７が図示されている。ボディの残りの部分への前記ねじ接続が固定領域１６で行われる。当然、ボディの残りの部分にサブフレーム１をねじ止めするための更なる接続点を、領域２、１０、及び／又は１１に設けることもできる。

従って、本考案は、一体型の電気ドライブモジュールを製造するためのサブフレームの特有の設計を開示する。

１ サブフレーム
２ 領域
３ 支持リング
４ エネルギー蓄積器
５ 上側支持構造
６ 下側支持構造
７ 二股分岐／二重構造
８ パワーエレクトロニクスユニット
９ 電動機
１０ 領域
１１ 領域
１２ 車輪
１３ 領域
１４ クラッシュエレメント
１５ 点
１６ 領域
１７ 固定タブ

Claims (12)

1. 自動車の車軸の車輪（１２）用の縦材及び横材を接続するための自動車のボディにおけるサブフレーム（１）であって、前記サブフレーム（１）の領域（２）が、電気エネルギー蓄積器（４）を保持するための支持リング（３）として設計されることを特徴とするサブフレーム（１）。
2. 前記支持リング（３）が、前記電気エネルギー蓄積器（４）用の上側支持構造（５）及び下側支持構造（６）を有することを特徴とする請求項１に記載のサブフレーム。
3. 前記支持構造（５、６）が、繊維強化プラスチックから構成されることを特徴とする請求項２に記載のサブフレーム。
4. 前記支持構造（５、６）が、２つのシェル半体によって形成されることを特徴とする請求項２又は３に記載のサブフレーム。
5. 前記サブフレーム（１）が、電気機械（９）用の少なくとも１つのパワーエレクトロニクスユニット（８）を保持するための二股分岐又は二重構造（７）を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のサブフレーム。
6. 前記サブフレーム（１）が、少なくとも１つの電気機械（９）用の固定要素と、前記車軸の前記車輪（１２）用の前記長手方向連結部材及び横方向連結部材とを有する領域（１１）を備えることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のサブフレーム。
7. 前記電気機械（９）が、電動機モードで、又は電動機モードと発電機モードで作動可能であることを特徴とする請求項６に記載のサブフレーム。
8. 前記サブフレーム（１）が、クラッシュエレメント（１４）を有することを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載のサブフレーム。
9. 前記サブフレーム（１）が、接続のため、特に前記ボディにねじ止めするための固定領域（１６）を有することを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載のサブフレーム。
10. 前記クラッシュエレメント（１４）が、前記車両の前端部又は後端部の領域に配置されることを特徴とする請求項８又は９に記載のサブフレーム。
11. 前記少なくとも１つの電気機械（９）用の前記固定要素と、前記車軸の前記車輪（１２）用の前記長手方向連結部材及び横方向連結部材とを有する前記領域（１１）が、前記クラッシュエレメントに隣接して配置され、前記領域（１１）が、前記クラッシュエレメント（１４）と、前記二股分岐／二重構造（７）の前記領域（１０）との間に配置され、前記二股分岐／二重構造（７）の前記領域（１０）が、前記固定要素を有する前記領域（１１）と、前記リング（３）を有する前記領域（２）との間に配置されることを特徴とする請求項１０に記載のサブフレーム。
12. 前記リング（３）を有する前記領域（２）が、パワーエレクトロニクスユニット（８）を保持する前記サブフレーム（１）の前記領域（１０）にすぐ隣接して配置されることを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載のサブフレーム。

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