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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Karosseriestruktur für ein Elektrofahrzeug.
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Stand der Technik
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Im Allgemeinen umfasst ein Elektrofahrzeug wie ein Elektroauto eine Batterieeinheit in einem unteren Abschnitt des Fahrzeugs. Die Batterieeinheit umfasst eine Vielzahl von modularisierten Batteriemodulen und ist unter dem Boden der Fahrzeugfahrgastzelle eingebaut. Die Batterieeinheit ist an Elementen befestigt, die die Karosserie bilden.
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Wenn ein vorderer Abschnitt, in dem die Batterieeinheit eingebaut ist, des Elektrofahrzeugs in einem Zusammenstoß verwickelt wird, wirkt eine große Aufprallkraft auf die Fahrzeugfahrgastzelle. Insbesondere wenn das Fahrzeug frontal mit einem Hindernis zusammenstößt, wirkt eine große Trägheitskraft auf die Batterieeinheit, die ein hohes Gewicht aufweist, um die Batterieeinheit zur Fahrzeugvorderseite zu bewegen. Infolgedessen wird eine Belastung, die dem Gewicht der Batterieeinheit entspricht, auf die Fahrzeugfahrgastzelle ausgeübt, die über der Batterieeinheit angeordnet ist.
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Als eine Lösung des obigen Problems ist die Struktur wohlbekannt, die zum Beispiel im Patentdokument 1 offenbart wird. In der
JP 5 477 256 B2 offenbarten Struktur wird die Batterieeinheit durch das Paar der Rahmenelemente gehalten, die auf den in die Fahrzeugbreitenrichtung gegenüberliegenden Seiten der Batterieeinheit angeordnet sind, und die vorderen Abschnitte der Rahmenelemente sind mit dem Aufhängungsquerträger zum Halten der vorderen Querlenker verbunden.
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In der
CN 103 465 763 A wird eine Batterieanordnung für ein Elektroauto beschrieben, bei der eine Leistungsbatterie und ihre Befestigungsstruktur unter dem Boden der Fahrzeugkarosserie zwischen dem linken und rechten Längsträger angeordnet sind, wobei zwischen der Leistungsbatterie und dem linken und rechten Längsträger ein vorgegebener Abstand eingehalten ist. Weitere Varianten zur Anordnung einer Batterie in einem Elektrofahrzeug werden in
CN 104 015 803 A ,
US 2017 / 0 225 715 A1 und
JP H07-156 831 A beschrieben.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Probleme, die durch die Erfindung gelöst werden sollen
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Wenn ein Fahrzeug einer Aufprallbelastung von der Fahrzeugvorderseite ausgesetzt ist, zum Beispiel bei einem frontalen oder versetzten Zusammenstoß, ist es wahrscheinlich, dass die Aufprallbelastung einen vorderen Abschnitt des Fahrzeugs verformt. Um eine solche Verformung zu verhindern oder zu reduzieren, ist es notwendig, die Aufprallbelastung auf mehrere Elemente zu verteilen, die den vorderen Abschnitt des Fahrzeugs bilden.
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Wenn im obigen Beispiel das Fahrzeug einer Aufprallbelastung von der Fahrzeugvorderseite ausgesetzt ist, nimmt der Aufhängungsquerträger die Aufprallbelastung auf und verteilt sie auf die Rahmenelemente. Die Trägheitskraft, die durch die Aufprallbelastung verursacht wird, um die Batterieeinheit zur Fahrzeugvorderseite zu bewegen, wird über die Rahmenelemente durch den Aufhängungsquerträger aufgenommen. Folglich wird eine größere Belastung auf die Verbindungen zwischen dem Aufhängungsquerträger und den Rahmenelementen ausgeübt.
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Insbesondere verformt sich bei einem versetzten Zusammenstoß der beim Zusammenstoß direkt betroffene Seitenabschnitt in die Fahrzeugbreitenrichtung beträchtlich. In einem solchen Fall kann sich das verformte Gebiet in den Bereich erstrecken, wo der vordere Abschnitt der Batterieeinheit aufgehängt ist. Außerdem gibt es eine Anforderung, die Batteriepackaufhängung sogar unter der Trägheitskraft aufrechtzuerhalten, die die Batterieeinheit wie oben beschrieben bewegt, d.h. eine Anforderung, eine Beschädigung, ein Abfallen und dergleichen der Batteriepackaufhängung zu verhindern oder zu reduzieren, die durch die Trägheitskraft verursacht wird.
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Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die obigen Probleme zu lösen, und hat eine Aufgabe, eine Karosseriestruktur für ein Elektrofahrzeug bereitzustellen, die imstande ist, wirksam eine Aufprallbelastung zu verteilen, die von der Fahrzeugvorderseite auf Elemente ausgeübt wird, die die Karosserie bilden, um die Verformung des vorderen Abschnitts der Karosserie unter der Aufprallbelastung zu verhindern oder zu reduzieren.
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Mittel zur Lösung der Probleme
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Um die obige Aufgabe zu lösen, wird eine Karosseriestruktur für ein Elektrofahrzeug, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweiset, bereitgestellt.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dann, wenn eine Karosserie mit der Karosseriestruktur für ein Elektrofahrzeug einer Aufprallbelastung von der Fahrzeugvorderseite ausgesetzt ist, die Aufprallbelastung wirksam auf Elemente verteilt, die die Karosserie bilden, um die Verformung des vorderen Abschnitts der Karosserie unter der Aufprallbelastung zu verhindern oder zu reduzieren.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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- 1 ist eine Untersicht der Karosseriestruktur für ein Elektrofahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung von unterhalb des Fahrzeugs gesehen.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht der Karosseriestruktur, von der die Querlenker und der vordere Fahrschemel entfernt sind.
- 3 ist eine perspektivische Ansicht des Batterieaufhängungsquerträger und dergleichen der 1 von unterhalb des Fahrzeugs gesehen.
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Art der Ausführung der Erfindung
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen (1 bis 3) wird unten eine Ausführungsform einer Karosseriestruktur für ein Elektrofahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Wie in 1 gezeigt, weist das Elektrofahrzeug gemäß dieser Ausführungsform einen Elektromotor 36 und ein Getriebe 37 auf, die in einem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs angeordnet sind. Insbesondere sind der Elektromotor 36 und das Getriebe 37 auf der Fahrzeugvorderseite der (nicht gezeigten) Spritzwand angeordnet, die einen vorderen Abschnitt der Fahrzeugfahrgastzelle bildet. Der Elektromotor 36 liefert zum Beispiel Leistung zum Antreiben der Vorderräder 20a der Karosserie.
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Die Karosseriestruktur weist einen vorderen Fahrschemel 21, einen Batteriekasten 30, der eine Batterieeinheit 31 darin beherbergt, ein Paar Seitenelemente 17, einen nach hinten konvexen Querträger 19, einen Batterieaufhängungsquerträger 25 und zwei Halterungen 27 auf.
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Die Batterieeinheit 31 ist eine Stromversorgungsvorrichtung zum Betreiben zum Beispiel des Elektromotors 36 und dergleichen. Obwohl in den Zeichnungen nicht im Detail gezeigt, umfasst die Batterieeinheit 31 eine Vielzahl von modularisierten Batteriemodulen und weist ein hohes Gewicht auf. Die Batterieeinheit 31 ist im Batteriekasten 30 untergebracht. Der Batteriekasten 30 ist auf der Fahrzeugunterseite eines Bodenblechs 10 angeordnet, das einen Bodenabschnitt der Fahrzeugfahrgastzelle bildet.
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Wie in den 1 bis 3 gezeigt, erstreckt sich der Batteriekasten 30 in die Fahrzeugfront-/Heckrichtung. Der Batteriekasten 30, der kastenförmig ist, weist einen Bodenabschnitt 30c, einen Vorderwandabschnitt 30a, einen horizontalen Flansch, der mit einem Seitenwandabschnitt 30b verbunden ist, und einen (nicht gezeigten) Hinterwandabschnitt auf. Die Batterieeinheit 31 ist auf dem Bodenabschnitt 30c angeordnet, der sich in die Fahrzeugfront-/Heckrichtung erstreckt. Der Vorderwandabschnitt 30a steht im Fahrzeug von einem vorderen Abschnitt des Bodenabschnitts 30c nach oben vor und erstreckt sich in die Fahrzeugbreitenrichtung. Der Vorderwandabschnitt 30a, der Flansch des Seitenwandabschnitts 30b, und der Hinterwandabschnitt sind an die Unterseite des Bodenblechs 10 angefügt.
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Der Batteriekasten 30 weist außerdem eine Vielzahl von Verstärkungselementen 30d, 30e auf. Insbesondere, wie in den 1 und 3 gezeigt, sind die Verstärkungselemente 30d, 30e Front-/Heckrichtungsverstärkungselemente 30d, von denen jedes eine längliche Plattenform aufweist, die sich in die Fahrzeugfront-/Heckrichtung erstreckt, und Breitenrichtungsverstärkungselemente 30e, von denen jedes eine längliche Plattenform aufweist, die sich in die Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt. Die Front-/Heckrichtungsverstärkungselemente 30d sind jeweils mit Außenkantenabschnitten in die Fahrzeugbreitenrichtung des Bodenabschnitts 30c verbunden. Jedes Breitenrichtungsverstärkungselement 30e ist mit den gegenüberliegenden Front-/Heckrichtungsverstärkungselementen 30d und mit dem Bodenabschnitt 30c verbunden. Wie in 3 gezeigt, beträgt in diesem Beispiel die Anzahl der Breitenrichtungsverstärkungselemente 30e vier, und diese vier Breitenrichtungsverstärkungselemente 30e sind voneinander beabstandet in die Fahrzeugfront-/Heckrichtung angeordnet. Das vorderste der Breitenrichtungsverstärkungselemente 30e ist benachbart zu den Halterungen 27 und auf deren Fahrzeugrückseite angeordnet, was später beschrieben wird.
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Die Batterieeinheit 31 ist mit einem (nicht gezeigten) Stromversorgungskabel zur Lieferung von Strom an den Elektromotor 36 und dergleichen verbunden. Das Stromversorgungskabel ist in Röhren 35 untergebracht. Die Röhren 35 sind in einem Mitteltunnel 11 angeordnet und mit dem Vorderwandabschnitt 30a des Batteriekastens 30 verbunden.
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Wie in 3 gezeigt, ist der Mitteltunnel 11 durch einen Mittelabschnitt in die Fahrzeugbreitenrichtung des Bodenblechs 10 definiert, wobei sich der Mittelabschnitt nach oben in das Fahrzeug wölbt und sich der Mitteltunnel 11 in die Fahrzeugfront-/Heckrichtung erstreckt. Der Mitteltunnel 11 erstreckt sich gemäß dieser Ausführungsform zur Fahrzeugrückseite vom vorderen Fahrschemel 21 zur Batterieeinheit 31. Obwohl in den Zeichnungen nicht gezeigt, erstreckt sich der Mitteltunnel 11 in die Fahrzeugfront-/Heckrichtung, wobei er den nach hinten konvexen Querträger 19 und Batterieaufhängungsquerträger 25 kreuzt, was später beschrieben wird.
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Wie in 1 gezeigt, ist der vordere Fahrschemel 21 auf der Fahrzeugrückseite des Elektromotors 36 und des Getriebes 37 angeordnet, so dass er zwischen den Vorderrädern 20a in die Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet ist und sich in die Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt. Ein Querlenker 20 ist an jedem der in die Fahrzeugbreitenrichtung gegenüberliegenden Seitenabschnitten des vorderen Fahrschemels 21 befestigt. Die Vorderräder 20a sind drehbar an den Querlenkern 20 befestigt. In 1 werden die Vorderräder 20a transparent gezeigt.
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Der vordere Fahrschemel 21 weist an in die Fahrzeugbreitenrichtung gegenüberliegenden Außenabschnitten an der Fahrzeugvorderseite Vorsprünge 23 auf. Jeder Querlenker 20 wird durch den entsprechenden Vorsprung 23 und einen geneigten Abschnitt 22c gehalten, was später beschrieben wird.
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Der vordere Fahrschemel 21 weist einen konvexen Abschnitt 22 auf der Fahrzeugrückseite auf. Der konvexe Abschnitt 22, der das Hinterkantenprofil des vorderen Fahrschemels 21 definiert, ist zur Fahrzeugvorderseite konvex. Der konvexe Abschnitt 22 umfasst einen geraden Abschnitt 22a, gekrümmte Abschnitte 22b und geneigte Abschnitte 22c.
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Der gerade Abschnitt 22a, der in einem Mittenbereich in die Fahrzeugbreitenrichtung des konvexen Abschnitts 22 angeordnet ist, erstreckt sich näherungsweise gerade in die Fahrzeugbreitenrichtung. Die gekrümmten Abschnitte 22b, die auf den in die Fahrzeugbreitenrichtung gegenüberliegenden Seiten des geraden Abschnitts 22a angeordnet sind, erstrecken sich zusammenhängend vom geraden Abschnitt 22a und in die Fahrzeugbreitenrichtung nach außen, so dass sie sich zur Fahrzeugrückseite krümmen.
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Jeder geneigte Abschnitt 22c erstreckt sich zusammenhängend vom hinteren Ende des entsprechenden gekrümmten Abschnitt 22b und in die Fahrzeugbreitenrichtung nach außen, so dass er zur Fahrzeugrückseite geneigt ist. Die Oberseite eines hinteren Abschnitts des geneigten Abschnitts 22c ist mit eine Verbindungsabschnitt 22d versehen, an dem der nach hinten konvexe Querträger 19 verbunden werden soll.
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Als nächstes werden die Seitenelemente 17 und der nach hinten konvexe Querträger 19 beschrieben. Die Seitenelemente 17 und der nach hinten konvexe Querträger 19 sind ausreichend steif, um das Gerippe der Karosserie zu bilden. Wie in 1 gezeigt, sind die Seitenelemente 17 auf den gegenüberliegenden Seiten in die Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet, so dass sie sich in die Fahrzeugfront-/Heckrichtung erstrecken. Obere Abschnitte der Seitenelemente 17 sind an die Unterseite des Bodenblechs 10 angefügt.
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Untere Abschnitte der Seitenelemente 17 sind mit dem vorderen Fahrschemel 21 verbunden. Außerdem ist eine Strebe 15 mit einem äußeren Abschnitt in die Fahrzeugbreitenrichtung jedes Seitenelements 17 verbunden und erstreckt sich in Fahrzeugbreitenrichtung. Die Strebe 15 erstreckt sich zu dem entsprechenden der Seitenschweller 13. Jeder Seitenschweller 13, der außerhalb des entsprechenden Seitenelements 17 in die Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet ist, erstreckt sich in die Fahrzeugfront-/Heckrichtung.
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Der nach hinten konvexe Querträger 19 ist mit in die Fahrzeugbreitenrichtung inneren Abschnitten der Seitenelemente 17 verbunden. Wie in 2 gezeigt, sind in die Fahrzeugbreitenrichtung innere Abschnitte der Streben 15 und in die Fahrzeugbreitenrichtung äußere Abschnitte des nach hinten konvexen Querträgers 19 mit den Seitenelementen 17 so verbunden, dass der in die Fahrzeugbreitenrichtung innere Abschnitt jeder Strebe 15 zum entsprechenden in die Fahrzeugbreitenrichtung äußeren Abschnitt des nach hinten konvexen Querträgers 19 quer zum entsprechenden Seitenelement 17 weist.
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Wie in 1 gezeigt, erstrecken sich die Seitenelemente 17 so zur Fahrzeugrückseite, dass sie nach außen in die Fahrzeugbreitenrichtung geneigt sind. Mit anderen Worten erstreckt sich das Paar Seitenelemente 17 so zur Fahrzeugrückseite, dass der Abstand dazwischen zunimmt. Folglich ist von unterhalb des Fahrzeugs gesehen das Paar Seitenelemente 17 so angeordnet, dass es eine nach vorn zusammenlaufende Form bildet. Die hinteren Abschnitte der Seitenelemente 17 erstrecken sich zu den Seitenschwellern 13.
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Der nach hinten konvexe Querträger 19, der auf der Fahrzeugrückseite des vorderen Fahrschemels 21 mit einem Abstand dazwischen angeordnet ist, erstreckt sich in die Fahrzeugbreitenrichtung. Der nach hinten konvexe Querträger 19 kreuzt den Mitteltunnel 11 und ist mit den Rändern des Mitteltunnels 11 verbunden.
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Wie in den 1 und 2 gezeigt, sind die in die Fahrzeugbreitenrichtung äußeren Abschnitte des nach hinten konvexen Querträgers 19 zur Fahrzeugvorderseite gebogen, und die Gesamtform des nach hinten konvexen Querträgers 19 ist von unterhalb des Fahrzeugs gesehen zur Fahrzeugrückseite konvex. Insbesondere erstreckt sich ein in die Fahrzeugbreitenrichtung mittlerer Abschnitt des nach hinten konvexen Querträgers 19 näherungsweise gerade in die Fahrzeugbreitenrichtung. Außerdem sind die gegenüberliegenden Enden des mittleren Abschnitts mit Biegungen versehen, und Abschnitte in die Fahrzeugbreitenrichtung außerhalb der Biegungen erstrecken sich in die Fahrzeugbreitenrichtung nach außen, so dass sie zur Fahrzeugvorderseite geneigt sind.
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Wie in 1 gezeigt, sind der vordere Fahrschemel 21 und der nach hinten konvexe Querträger 19 so angeordnet, dass der konvexe Abschnitt 22 des vorderen Fahrschemels 21 zum nach hinten konvexen Querträger 19 weist. Untere Abschnitte der in die Fahrzeugbreitenrichtung seitlichen Abschnitte des nach hinten konvexen Querträgers 19 sind mit den Verbindungsabschnitten 22d verbunden, die für die geneigten Abschnitte 22c des konvexen Abschnitts 22 vorgesehen sind. Da sie auf diese Weise angeordnet und verbunden sind, bilden der konvexe Abschnitt 22 und der nach hinten konvexe Querträger 19 von unterhalb des Fahrzeugs gesehen eine geschlossene Rahmenstruktur.
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Jeder Verbindungsabschnitt 22d ist nahe einem Punkt angeordnet, wo das Seitenelement 17 auf in die Fahrzeugbreitenrichtung derselben Seite mit dem vorderen Fahrschemel 21 verbunden ist. In dieser Ausführungsform sind die Verbindungen zwischen irgendwelchen zwei der Seitenelemente 17, der Streben 15, des nach hinten konvexen Querträgers 19, des vorderen Fahrschemels 21 und dergleichen auf jeder Seite in die Fahrzeugbreitenrichtung innerhalb eines Bereichs nahe der Seite in die Fahrzeugbreitenrichtung der Rahmenstruktur nahe beieinander angeordnet. Dies erhöht die Steifigkeit der Karosserie.
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Wie in den 1 bis 3 gezeigt, erstreckt sich der Batterieaufhängungsquerträger 25, der sehr steif ist, in die Fahrzeugbreitenrichtung. Der Batterieaufhängungsquerträger 2 hängt (hält) einen vorderen Abschnitt des Batteriekastens 30 in einem oberen Bereich im Fahrzeug auf. Der Batterieaufhängungsquerträger 25 ist auf der Fahrzeugrückseite des nach hinten konvexen Querträgers 19 so angeordnet, dass er in die Fahrzeugbreitenrichtung zwischen dem Paar der Seitenelemente angeordnet ist, d.h. innerhalb des Paars der Seitenelemente 17 angeordnet ist. In die Fahrzeugbreitenrichtung gegenüberliegende Seitenabschnitte des Batterieaufhängungsquerträgers 25 sind mit den Seitenelementen 17 verbunden, so dass der Batterieaufhängungsquerträger 25 die Seitenelemente 17 überbrückt. Der Batterieaufhängungsquerträger 25 weist einen U-förmigen Querschnitt auf, der sich nach oben im Fahrzeug öffnet.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt, ist der Batterieaufhängungsquerträger 25 gemäß dieser Ausführungsform so gebogen, dass er der Form des Mitteltunnels 11 folgt. Der Batterieaufhängungsquerträger 25 weist in diesem Beispiel zwei untere Biegungen 25a auf, die in die Fahrzeugbreitenrichtung voneinander beabstandet sind. Die unteren Biegungen 25a sind auf den in die Fahrzeugbreitenrichtung gegenüberliegenden Seitenrändern des Mitteltunnels 11 angeordnet. Von den unteren Biegungen 25a erstreckt sich der Batterieaufhängungsquerträger 25 im Fahrzeug längs der Seitenwände des Mitteltunnels 11 nach oben. Dann ist der Batterieaufhängungsquerträger 25 an oberen Biegungen 25b gebogen, und erstreckt sich in die Fahrzeugbreitenrichtung längs der Decke innerhalb des Mitteltunnels 11. Mit anderen Worten weist der Batterieaufhängungsquerträger 25 in die Fahrzeugfront-/Heckrichtung betrachtet eine Hutform auf.
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Als nächstes wird der Aufbau der beiden Halterungen 27 beschrieben. Wie in den 1 und 2 gezeigt, erstrecken sich die Halterungen 27, von denen jede plattenförmig ist, in die Fahrzeugfront-/Heckrichtung und verbinden den Batterieaufhängungsquerträger 25 mit dem Batteriekasten 30. Vordere Abschnitte der Halterungen 27 sind mit den Unterseiten der in die Fahrzeugbreitenrichtung gegenüberliegenden Seitenabschnitte des Batterieaufhängungsquerträgers 25 verbunden. In dieser Ausführungsform sind die Halterungen 27 und der Batterieaufhängungsquerträger 25 in dem Zustand aneinander mit Bolzen 28 befestigt, in dem die Halterungen 27 von unterhalb des Fahrzeugs gesehen den Batterieaufhängungsquerträger 25 überlappen.
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Ein hinterer Abschnitt jeder Halterung 27 ist mit dem Bodenabschnitt 30c und dem Vorderwandabschnitt 30a des Batteriekastens 30 zum Beispiel durch Schweißung verbunden. Der hintere Abschnitt der Halterung 27 ist so gebogen, dass er sich mit dem Vorderwandabschnitt 30a des Batteriekastens 30 in Flächenkontakt befindet, und ferner so gebogen, dass er sich mit dem Bodenabschnitt 30c des Batteriekastens 30 in Flächenkontakt befindet.
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Der hintere Abschnitt jeder Halterung 27 ist an dem entsprechenden Front-/Heckrichtungsverstärkungselement 30d angeordnet und mit ihm verbunden. Folglich ist der hintere Abschnitt jeder Halterung 27 mit dem entsprechenden Front-/Heckrichtungsverstärkungselement 30d und dem Bodenabschnitt 30c in dem Zustand verbunden, in dem die Halterung 27, das Front-/Heckrichtungsverstärkungselement 30d und der Bodenabschnitt 30c aufeinander geschichtet sind.
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Wie in 1 gezeigt, umfasst die Karosseriestruktur gemäß dieser Ausführungsform außerdem ferner einen hinteren Bodenquerträger (hinteren Querträger) 26 auf der Fahrzeugrückseite des Batterieaufhängungsquerträgers 25 auf. Der hintere Bodenquerträger 26, der sehr steif ist, ist an die Oberseite des Bodenblechs 10 angefügt. Der hintere Bodenquerträger 26 erstreckt sich in die Fahrzeugbreitenrichtung, wobei er das Paar der Seitenelemente 17 kreuzt, und in die Fahrzeugbreitenrichtung äußere Abschnitte des hinteren Bodenquerträgers 26 sind mit den Seitenschwellern 13 verbunden. In diesem Beispiel ist der hintere Bodenquerträger 26 an die Oberseite des Bodenblechs 10 in dem Zustand angefügt, in dem die Halterungen 27 von unterhalb des Fahrzeugs gesehen den hinteren Bodenquerträger 26 überlappen.
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In dieser Ausführungsform ist die Rahmenstruktur, die durch den konvexen Abschnitt 22 des vorderen Fahrschemels 21 und den nach hinten konvexen Querträger 19 gebildet wird, nahe den Verbindungen zwischen den Seitenelementen 17 und dem vorderen Fahrschemel 21 angeordnet. Außerdem sind die Verbindungen zwischen irgendwelchen zwei der Seitenelemente 17, der Streben 15, des nach hinten konvexen Querträgers 19, des vorderen Fahrschemels 21 und dergleichen auf in die Fahrzeugbreitenrichtung jeder Seite innerhalb des Bereichs nahe der Seite in die Fahrzeugbreitenrichtung der Rahmenstruktur nahe beieinander angeordnet. Mit anderen Worten sind die Bereiche, die jeweils die mehreren Verbindungen umfassen und folglich eine erhöhte Steifigkeit aufweisen, im vorderen Abschnitt der Karosserie angeordnet. Wenn sie folglich einer Aufprallbelastung von der Fahrzeugvorderseite (bei einem frontalen oder versetzten Zusammenstoß) ausgesetzt werden, kann die Karosserie diese Aufprallbelastung in diesem hochsteifen Bereich aufnehmen.
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Dabei werden bei der Aufnahme der Aufprallbelastung die Elemente verformt, so dass sie die Aufprallbelastung verteilen, und die Aufprallbelastung ändert sich abhängig von den Belastungsbedingungen, die sich während einer solchen Verformung ändern. Die Aufnahme der Aufprallbelastung von der Fahrzeugvorderseite im hochsteifen Bereich stabilisiert außerdem die Funktion der Aufnahme der Aufprallbelastung während einer solchen Verformung. Außerdem können die Seitenelemente 17, die so angeordnet sind, dass sie eine nach vorn zusammenlaufende Form bilden, und der Mitteltunnel 11 die Aufprallbelastung, die im hochsteifen Bereich aufgenommen worden ist, zur Fahrzeugrückseite weiter verteilen.
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Bei der Aufnahme der Aufprallbelastung wird eine Trägheitskraft, um die Batterieeinheit 31 zur Fahrzeugvorderseite zu bewegen, im vorderen Abschnitt des Fahrzeugs erzeugt. Die durch die Trägheitskraft verursachte Belastung wirkt über die Halterungen 27 auf den Batterieaufhängungsquerträger 25. Dabei verformen sich die Halterungen 27, während die Trägheitskraft auf den Batterieaufhängungsquerträger 25 wirkt. Außerdem pflanzt sich eine Belastung zur Fahrzeugvorderseite durch den Mitteltunnel 11 fort.
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Da sie plattenförmig sind, befinden sich die Halterungen 27 mit der Unterseite des Batterieaufhängungsquerträgers 25 in Flächenkontakt, sowie mit dem Bodenabschnitt 30c des Batteriekastens 30 in Flächenkontakt. Dies erhöht die Festigkeit gegen die Belastung, die in die Fahrzeugfront-/Heckrichtung wirkt.
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Die Aufprallbelastung von der Fahrzeugvorderseite pflanzt sich über die Seitenelemente 17 zur Fahrzeugrückseite fort. Die Trägheitskraft pflanzt sich hauptsächlich über den Mitteltunnel 11 zur Fahrzeugvorderseite fort.
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Das die Seitenelemente 17 so angeordnet sind, dass sie eine nach vorn zusammenlaufende Form bilden, pflanzt sich die Aufprallbelastung von der Fahrzeugvorderseite außerhalb der Halterungen 27 fort. Folglich pflanzt sich die durch die Trägheitskraft verursachte Belastung weniger zu den Seitenelementen 17 als zum Mitteltunnel 11 fort. Folglich sind die Seitenelemente 17, die so angeordnet sind, dass sie eine nach vorn zusammenlaufende Form bilden, imstande, eine Aufprallbelastung wirksam zur Fahrzeugrückseite fortzupflanzen.
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Zu dieser Zeit wirkt eine Belastung in die Front-/Heckrichtung auf den Mitteltunnel 11 im Bereich zwischen dem nach hinten konvexen Querträger 19 und dem Batterieaufhängungsquerträger 25. Obwohl in den Zeichnungen nicht gezeigt, kann es folglich vorteilhaft sein, im Voraus die Steifigkeit des Abschnitts zwischen dem nach hinten konvexen Querträger 19 und dem Batterieaufhängungsquerträger 25 des Mitteltunnels 11 zu erhöhen.
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Dies verhindert ferner, dass eine übermäßige Belastung auf die Halterungen 27 ausgeübt wird, was folglich ein zuverlässiges Halten der Batterieeinheit 31 ermöglicht.
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Den hinteren Bodenquerträger 26 zusätzlich zu den obigen Elemente anzuordnen, ermöglicht es, die Aufprallbelastung über den hinteren Bodenquerträger 26 von der Fahrzeugvorderseite zum Bodenblech 10 und den Seitenschwellern 13 zu verteilen. Außerdem wirkt die Trägheitskraft, um die Batterieeinheit 31 zu bewegen, auf den Batterieaufhängungsquerträger 25, pflanzt sich durch den Mitteltunnel 11 fort, und verursacht eine Belastung, die den hinteren Bodenquerträger 26 zur Fahrzeugvorderseite zieht. Folglich kann der Bereich, wo der hintere Bodenquerträger 26 angeordnet ist, die Belastung ausreichend absorbieren.
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Wie aus der obigen Beschreibung entnommen werden kann, stellt der Einsatz der Karosseriestruktur für ein Elektrofahrzeug gemäß dieser Ausführungsform die folgenden Effekte bereit. Das heißt, wenn sie einer Aufprallbelastung von der Fahrzeugvorderseite (bei einem frontalen oder versetzten Zusammenstoß) ausgesetzt wird, kann die Karosserie wirksam die Aufprallbelastung auf viele Elemente verteilen. Dies verhindert oder reduziert die Verformung des vorderen Abschnitts der Karosserie.
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Die obige Ausführungsform ist lediglich zu Veranschaulichungszwecken beschrieben worden und schränkt die vorliegende Erfindung nicht ein, die durch die Ansprüche definiert wird. Die Gestaltung jedes Abschnitts der vorliegenden Erfindung ist nicht auf einen in der obigen Ausführungsform beschriebenen beschränkt, und es können verschiedene Modifikationen innerhalb des technischen Rahmens vorgenommen werden, der durch die Ansprüche der vorliegenden Erfindung definiert wird.
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Obwohl zum Beispiel der vordere Abschnitt des Batteriekastens 30 mit den Halterungen 27 mit dem Batterieaufhängungsquerträger 25 in der obigen Ausführungsform verbunden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Alternativ kann der vordere Abschnitt des Batteriekastens 30 mit dem Batterieaufhängungsquerträger 25 verbunden sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Bodenblech
- 11
- Mitteltunnel
- 13
- Seitenschweller
- 15
- Strebe
- 17
- Seitenelement
- 19
- nach hinten konvexer Querträger
- 20
- Querlenker
- 20a
- Vorderrad
- 21
- vorderer Fahrschemel
- 22
- konvexer Abschnitt
- 22a
- gerader Abschnitt
- 22b
- gekrümmter Abschnitt
- 22c
- geneigter Abschnitt
- 22d
- Verbindungsabschnitt
- 23
- Vorsprung
- 25
- Batterieaufhängungsquerträger
- 25a
- untere Biegung
- 25b
- obere Biegung
- 26
- hinterer Bodenquerträger (hinteren Querträger)
- 27
- Halterung
- 28
- Bolzen
- 30
- Batteriekasten
- 30a
- Vorderwandabschnitt
- 30b
- Seitenwandabschnitt
- 30c
- Bodenabschnitt
- 30d
- Front-/Heckrichtungsverstärkungselement
- 30e
- Breitenrichtungsverstärkungselement
- 31
- Batterieeinheit
- 35
- Röhrenelement
- 36
- Elektromotor
- 37
- Getriebe