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HINTERGRUND
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Technischer Bereich
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Die vorliegende Erfindung betrifft den Aufbau eines Fahrzeugvorderwagens bzw. einen Fahrzeugvorderteilaufbau gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Stand der Technik
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Die
JP 2011 -
152 841 A offenbart einen Fahrzeugvorderteilaufbau mit einer Motoreinheit, die Vorderräder antreibt, und einer Batterie, die die Motoreinheit mit elektrischer Leistung versorgt. Bei dem in der
JP 2011 -
152 841 A offenbarten Aufbau des vorderen Fahrzeugabschnitts wird die Motoreinheit, die bei einem Frontalaufprall eine Kollisionslast aufnimmt, um die Antriebswelle gedreht. Dadurch wird die Motoreinheit unter die Batterie bewegt und die Auswirkungen auf den Raum des Fahrgastinnenraums werden reduziert.
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Aus der
US 2011/0132676 A1 ist eine vordere Rahmenstruktur für ein mit einer Batterie ausgestaltetes Fahrzeug bekannt, mit Längsträgern, die sich in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandet an äußeren Seiten eines Fahrzeugvorderteils in Fahrzeuglängsrichtung erstrecken und über Querträger miteinander verbunden sind. Dabei ist ein vorderer Abschnitt eines jeden Längsträgers weiter in Richtung zu einer Fahrzeugoberseite positioniert ist als ein hinterer Abschnitt des Längsträgers, wobei ein dazwischen angeordneter, schräg verlaufender Abschnitt, der in Richtung zu einer Fahrzeugunterseite geneigt ist, während er von einer Fahrzeugvorderseite zu einer Fahrzeugrückseite führt, zwischen dem vorderen Abschnitt und dem hinteren Abschnitt angeordnet ist. Weiterer Stand der Technik findet sich in der
US 4 847 972 A , der
DE 197 20 640 A1 , der
DE 196 50 348 B4 , der
EP 1 809 530 B1 sowie der
JP 2006 -
88 871 A .
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Daneben muss bei einem Aufbau, bei dem die Batterie an der Fahrzeugunterseite der Bodenplatte angeordnet ist, wie beispielsweise in einem Elektrofahrzeug oder dergleichen, zum Schutz der Batterie bei einem Frontalaufprall die Aufpralllast in einem Bereich, der weiter zur Fahrzeugvorderseite hin liegt als die Batterie, wirksam absorbiert werden.
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KURZFASSUNG
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In Anbetracht der vorstehend beschriebenen Umstände ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Fahrzeugvorderteilaufbau zu schaffen, der eine Batterie zum Zeitpunkt eines Frontalaufpralls schützen kann. Diese Aufgabe wird gelöst mit dem Fahrzeugvorderteilaufbau mit den Merkmalen des Anspruchs 1, vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeugvorderteilaufbau mit den Merkmalen des Anspruchs 1, mit: Längsträgern, die sich an in Fahrzeugquer- bzw. Fahrzeugbreitenrichtung äußeren Seiten eines Fahrzeugvorderteils in Fahrzeuglängsrichtung erstrecken und die hintere Endabschnitte haben, die mit einer Batterie verbunden sind; einem vorderen Querträger, der mit einer Fahrzeugvorderseite der beiden Längsträger verbunden ist und sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckt; und einem hinteren Querträger, der mit einer Fahrzeugrückseite der beiden Längsträger verbunden ist und sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckt, wobei ein vorderer Abschnitt eines jeden Längsträgers weiter in Richtung zu einer Fahrzeugoberseite positioniert ist als ein hinterer Abschnitt des Längsträgers, und ein geneigter Abschnitt, der in Richtung zu einer Fahrzeugunterseite geneigt ist, während er von einer Fahrzeugvorderseite zu einer Fahrzeugrückseite führt, zwischen dem vorderen Abschnitt und dem hinteren Abschnitt angeordnet ist, und wobei, bei Betrachtung in einer Fahrzeugseitenansicht, ein Getriebe an einer Fahrzeugunterseite der geneigten Abschnitte angeordnet ist.
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Bei dem Fahrzeugvorderteilaufbau des ersten Aspekts sind die Längsträger an den Außenseiten des Fahrzeugvorderteils in Fahrzeugquerrichtung vorgesehen. Die Längsträger erstrecken sich in Fahrzeuglängsrichtung, und ihre hinteren Endabschnitte sind mit einer Batterie verbunden. Weiterhin ist ein in Fahrzeugquerrichtung verlaufender vorderer Querträger mit den Fahrzeugvorderseiten der Längsträger verbunden. Ein in Fahrzeugquerrichtung verlaufender hinterer Querträger ist mit den Fahrzeugrückseiten der Längsträger verbunden. Hierbei sind die vorderen Abschnitte bzw. Frontabschnitte der Längsträger weiter in Richtung zur Fahrzeugoberseite positioniert als die hinteren Abschnitte bzw. Heckabschnitte, und zwischen den vorderen Abschnitten und den hinteren Abschnitten sind geneigte Abschnitte vorgesehen. Die geneigten Abschnitte sind zur Fahrzeugunterseite geneigt, während sie von der Fahrzeugvorderseite zur Fahrzeugrückseite führen. Infolgedessen verformen sich zum Zeitpunkt eines Frontalaufpralls des Fahrzeugs, da sich die vorderen Abschnitte der Längsträger in Bezug auf die hinteren Abschnitte nach hinten in Richtung der Fahrzeugrückseite bewegen, die vorderen Endseiten der geneigten Abschnitte so, dass sie aufstehen, und die Längsträger werden, bei Betrachtung in einer Fahrzeugseitenansicht, im Wesentlichen Z-förmig umgefaltet.
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Zudem ist das Getriebe bzw. die Getriebebox, bei Betrachtung in einer Fahrzeugseitenansicht, an den Fahrzeugunterseiten der geneigten Abschnitte angeordnet. Dadurch werden zu dem Zeitpunkt, zu dem sich die geneigten Abschnitte der Längsträger verformen, Wechselwirkungen zwischen den geneigten Abschnitten und dem Getriebe unterdrückt und die Kollisionslast wird effektiv aufgenommen bzw. absorbiert.
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In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung nach dem ersten Aspekt kann der hintere Querträger an vorderen Seitenteilen montiert sein, die sich in Fahrzeuglängsrichtung weiter in Richtung zu Fahrzeugoberseite erstrecken als die Längsträger, und das Getriebe kann an dem hinteren Längsträger montiert sein.
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Bei dem Fahrzeugvorderteilaufbau des zweiten Aspekts ist der hintere Querträger an den vorderen Seitenteilen montiert und das Getriebe ist an dem hinteren Querträger montiert. Dadurch bricht bei einem Frontalaufprall des Fahrzeugs der hintere Querträger aufgrund der Differenz der Verformungsbeträge der vorderen Seitenteile und der Längsträger. Dann fällt das Getriebe von den Längsträgern herunter.
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Bei einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung nach dem ersten Aspekt oder dem zweiten Aspekt kann der vordere Abschnitte eines jeden Längsträgers, bei Betrachtung in einer Draufsicht, weiter in Richtung zu einer Außenseite in Fahrzeugquerrichtung positioniert sein als der vordere Abschnitt des Längsträgers, und der geneigte Abschnitt an jedem Längsträger kann in Richtung zu einer Innenseite in Fahrzeugquerrichtung geneigt sein, während er von der Fahrzeugvorderseite zu der Fahrzeugrückseite führt.
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Bei dem Fahrzeugvorderteilaufbau des dritten Aspekts werden bei einem Frontalaufprall des Fahrzeugs, da sich die vorderen Abschnitte der Längsträger in Bezug auf die hinteren Abschnitte nach hinten in Richtung der Fahrzeugrückseite bewegen, die geneigten Abschnitte so verformt, dass sie, bei Betrachtung in einer Draufsicht, in Fahrzeugquerrichtung nachgeben. Dadurch werden die Längsträger sowohl in der Draufsicht als auch in der Seitenansicht im Wesentlichen Z-förmig umgefaltet.
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Bei einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung nach einem der ersten Aspekte bis dritten Aspekte ist ein Verformungsstartpunktabschnitt, der ein Ausgangspunkt für eine Biegeverformung ist, an jedem Längsträger an einem oberen Abschnitt eines Bereichs ausgebildet, der weiter in Richtung zur Fahrzeugrückseite liegt als der hintere Querträger.
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Bei dem Fahrzeugvorderteilaufbau des vierten Aspekts werden, nachdem die Längsträger bei Betrachtung in der Fahrzeugseitenansicht im Wesentlichen Z-förmig umgefaltet sind, die Abschnitte der Längsträger, die weiter zur Fahrzeugrückseite hin als der hintere Querträger liegen, im Wesentlichen V-förmig weiter umgefaltet, wobei die Verformungsstartpunktabschnitte die Ausgangspunkte sind.
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Bei einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung nach einem der ersten Aspekte bis vierten Aspekte kann eine Antriebswelle, bei Betrachtung in einer Fahrzeugseitenansicht, weiter in Richtung zur Fahrzeugoberseite angeordnet sein als der geneigte Abschnitt eines jeden Längsträgers.
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Bei dem Fahrzeugvorderteilaufbau des fünften Aspekts ist das Getriebe an den Fahrzeugunterseiten der geneigten Abschnitte angeordnet, und die Antriebswelle ist an den Fahrzeugoberseiten der geneigten Abschnitte angeordnet. Dadurch ist der Überhang auf der Seite des Fahrzeugvorderteils (der vordere Überhang) im Vergleich zu einem Aufbau, bei dem das Getriebe und die Antriebswelle in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet angeordnet sind, kürzer.
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Bei einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung nach einem der ersten Aspekte bis sechsten Aspekte kann ein Antriebsaggregat weiter in Richtung zu einer Innenseite in Fahrzeugquerrichtung angeordnet sein als die Längsträger, und das Getriebe kann weiter zur Fahrzeugvorderseite hin angeordnet sein als das Antriebsaggregat.
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Bei dem Fahrzeugvorderteilaufbau des sechsten Aspekts wird, da das Getriebe weiter in Richtung zur Fahrzeugvorderseite hin angeordnet ist als das Antriebsaggregat, eine Zunahme des Gewichts des Fahrzeugvorderteils im Vergleich zu einem Aufbau unterdrückt, bei dem das Antriebsaggregat weiter in Richtung zur Fahrzeugvorderseite hin angeordnet ist als das Getriebe.
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Figurenliste
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Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Abbildungen detailliert beschrieben, wobei:
- 1 eine Seitenansicht eines Fahrzeugvorderteilaufbaus gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist;
- 2 eine Unteransicht des Fahrzeugvorderteilaufbaus der beispielhaften Ausführungsform ist;
- 3A eine vergrößerte Ansicht von 2 in einem Zustand vor einem Frontalaufprall ist;
- 3B eine vergrößerte Ansicht von 2 im Zustand der Anfangsphase einer Kollision ist;
- 4A eine Zeichnung ist, die eine Situation zeigt, bei der die Kollision gegenüber dem Zustand von 3B fortgeschritten ist;
- 4B eine Zeichnung ist, die eine Situation zeigt, bei der die Kollision gegenüber dem Zustand von 4A fortgeschritten ist;
- 5 eine vergrößerte Ansicht von 1 in dem Zustand von 3B ist;
- 6 eine vergrößerte Ansicht von 1 in dem Zustand von 4A ist;
- 7 eine vergrößerte Ansicht von 1 in dem Zustand von 4B ist; und
- 8 eine Zeichnung ist, die 7 entspricht und ein modifiziertes Beispiel des Fahrzeugvorderteilaufbaus in Bezug auf die beispielhafte Ausführungsform zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Ein Fahrzeugvorderteilaufbau gemäß einer Ausführungsform wird Bezug nehmend auf die Zeichnungen beschrieben. Wie in 1 dargestellt, ist ein Paar linker und rechter vorderer Seitenteile 12 am vorderen Fahrzeugabschnitt bzw. Fahrzeugvorderteil eines Fahrzeugs 10 vorgesehen, an dem der Fahrzeugvorderteilaufbau Anwendung findet. (In 1 sind nur die vorderen Seitenteile 12, die sich auf der linken Seite des Fahrzeugs befinden, dargestellt.)
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Das vordere Seitenteil 12 erstreckt sich in Fahrzeuglängsrichtung an der Außenseite in Fahrzeugquerrichtung und ist ein Rahmenelement mit einer geschlossenen Querschnittsstruktur. Ein hinterer Endabschnitt 12A des vorderen Seitenteils 12 ist mit einem hinteren Verbindungselement 20 verbunden, das später beschrieben wird. Ein vorderer Endabschnitt 12B des vorderen Seitenteils 12 ist mit einem vorderen Verbindungselement 14 verbunden und ist über das vordere Verbindungselement 14 mit einer Stoßfängerverstärkung 16 verbunden.
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Wie in 2 dargestellt, ist das vordere Verbindungselement 14 durch Druckguss aus einer Aluminiumlegierung gebildet, so dass es eine Breite aufweist, die größer ist als die des vorderen Seitenteils 12. Das vordere Seitenteil 12 ist am hinteren Endabschnitt des vorderen Verbindungselements 14 montiert. Weiterhin ist ein Elementverbindungselement 18 an der in Fahrzeugquerrichtung inneren Seitenfläche des vorderen Verbindungselements 14 montiert.
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Das Elementverbindungselement 18 erstreckt sich in Fahrzeugquerrichtung, und seine beiden Endabschnitte sind jeweils an den vorderen Verbindungselementen 14 befestigt. Daher verbindet das Elementverbindungselement 18 das Paar linker und rechter vorderer Seitenteile 12 in Fahrzeugquerrichtung über die vorderen Verbindungselemente 14.
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Die Stoßfängerverstärkung 16 ist an den vorderen Endabschnitten der vorderen Verbindungselemente 14 montiert. Die Stoßfängerverstärkung 16 ist ein Rahmenelement, das sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckt. Die vorderen Seitenteile 12 sind über die vorderen Verbindungselemente 14 mit beiden Endabschnitten der Stoßfängerverstärkung 16 in Fahrzeugquerrichtung verbunden. Es sei angemerkt, dass nicht dargestellte Schürzenoberteile mit den Oberseiten der vorderen Verbindungselemente 14 verbunden sind. Insbesondere sind die vorderen Seitenteile 12, das Elementverbindungselement 18 und die Schürzenoberteile mit den vorderen Verbindungselementen 14 verbunden, die durch Druckguss gebildet sind.
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Wie in 1 dargestellt, ist das hintere Verbindungselement 20 an der Fahrzeugrückseite des vorderen Seitenteils 12 angeordnet und so aufgebaut, dass es einen oberen Verbindungsabschnitt 20A, einen unteren Verbindungsabschnitt 20B und einen geneigten Abschnitt 20C beinhaltet. Der obere Verbindungsabschnitt 20A bildet die Oberseite des hinteren Seitenanschlussteils 20. Der hintere Endabschnitt 12A des vorderen Seitenteils 12 ist mit diesem oberen Verbindungsabschnitt 20A verbunden. Andererseits bildet der untere Verbindungsabschnitt 20B die Unterseite des hinteren Verbindungselements 20. Der hintere Abschnitt dieses unteren Verbindungselements 20B ist an einem Batteriegehäuse 21 montiert.
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Der geneigte Abschnitt 20C ist der Bereich zwischen dem oberen Verbindungsabschnitt 20A und dem unteren Verbindungsabschnitt 20B und ist zur Fahrzeugrückseite geneigt, während er von der Fahrzeugoberseite zur Fahrzeugunterseite führt. Weiterhin ist ein Armaturenbrettquerträger 22, der eine geschlossene Querschnittstruktur hat, mit den Rückseiten der geneigten Abschnitte 20C verbunden.
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Der Armaturenbrettquerträger 22 erstreckt sich in Fahrzeugquerrichtung, und ein nicht dargestelltes Armaturenbrett ist am Armaturenbrettquerträger 22 montiert. Die Innenseite der Fahrzeugkabine, die sich an der Rückseite des Fahrzeugs befindet, und eine Antriebsaggregatkammer, die sich an der Vorderseite des Fahrzeugs befindet, sind durch das Armaturenbrett unterteilt.
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An den Fahrzeugunterseiten der vorderen Seitenteile 12 ist ein Aufhängungselement 24 vorgesehen. Wie in 2 dargestellt, ist das Aufhängungselement 24 so aufgebaut, dass es ein Paar linke und rechte Längsträger 26, einen vorderen Querträger 28 und einen hinteren Querträger 30 beinhaltet.
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Das Paar linker und rechter Längsträger 26 wird jeweils durch Strangpressen einer Aluminiumlegierung gebildet und erstreckt sich in Fahrzeuglängsrichtung an den Außenseiten in Fahrzeugquerrichtung des vorderen Fahrzeugabschnitts. Anschlusswinkel bzw. -halterungen 32 sind an den hinteren Endabschnitten der Längsträger 26 befestigt. Die hinteren Endabschnitte der Längsträger 26 sind über die Anschlusshalterungen 32 mit dem Batteriegehäuse 21 verbunden.
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An den vorderen Endabschnitten der Längsträger 26 ist eine untere Stoßfängerverstärkung 34 vorgesehen. Die untere Stoßfängerverstärkung 34 ist an der Fahrzeugunterseite der Stoßfängerverstärkung 16 angeordnet und erstreckt sich in Fahrzeugquerrichtung. Die vorderen Endabschnitte der Längsträger 26 sind mit beiden Endabschnitten in Fahrzeugquerrichtung der unteren Stoßfängerverstärkung 34 verbunden.
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Der vordere Querträger 28 wird durch Druckguss aus einer Aluminiumlegierung gebildet und erstreckt sich in Fahrzeugquerrichtung. Beide Endabschnitte des vorderen Seitenquerträgers 28 in Fahrzeugquerrichtung sind mit den Fahrzeugvorderseiten der Längsträger 26 verbunden. Konkret sind beide Endabschnitte des vorderen Seitenquerträgers 28 in Fahrzeugquerrichtung als Abschnitte 28A mit vergrößerter Breite ausgebildet, die so ausgebildet sind, dass sie, wie in einer Draufsicht gesehen, größere Breiten aufweisen als der Mittelabschnitt des vorderen Querträgers 28 in Fahrzeugquerrichtung. In den Abschnitten 28A mit vergrößerter Breite sind zu den Längsträgern 26 korrespondierende konkave Abschnitte ausgebildet. Die Längsträger 26 sind mit diesen konkaven Abschnitten durch Muttern und Schrauben oder dergleichen in einem Zustand verbunden, bei dem sie in die konkaven Abschnitte eingepasst sind. Weiterhin sind erste untere Arme 50 am vorderen Querträger 28 montiert.
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Wie in 1 dargestellt, sind vordere Befestigungsabschnitte 36 an den Abschnitten 28A mit vergrößerter Breite des vorderen Querträgers 28 ausgebildet. Der vordere Querträger 28 und die vorderen Verbindungselemente 14 sind an diesen vorderen Befestigungsabschnitten 36 vertikal verbunden. Insbesondere sind der vordere Querträger 28 und die vorderen Seitenteile 12 über die vorderen Verbindungselemente 14 verbunden.
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Wie in 2 dargestellt, ist der hintere Querträger 30 weiter zur Fahrzeugrückseite hin angeordnet als der vordere Querträger 28. Der hintere Querträger 30 ist durch Druckguss aus einer Aluminiumlegierung gebildet und erstreckt sich in Fahrzeugquerrichtung. Der hintere Querträger 30 ist an den Fahrzeugunterseiten der Längsträger 26 angeordnet. Beide Endabschnitte 30A des hinteren Seitenquerträgers 30 in Fahrzeugquerrichtung erstrecken sich weiter in Richtung zu Außenseiten in Fahrzeugquerrichtung als die Längsträger 26. Weiterhin sind beide Endabschnitte des hinteren Seitenquerträgers 30 in Fahrzeugquerrichtung durch Muttern und Schrauben oder dergleichen mit den Seitenflächen verbunden, die sich an den Außenseiten der Längsträger 26 in Fahrzeugquerrichtung befinden.
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Hintere Befestigungsabschnitte 38 sind am hinteren Querträger 30 ausgebildet. Wie in 1 dargestellt, erstreckt sich der hintere Querträger 30 schräg zur Fahrzeugoberseite und zur Fahrzeugrückseite, und die hinteren Befestigungsabschnitte 38 sind mit den hinteren Abschnitten der vorderen Seitenteile 12 verbunden. Außerdem sind zweite untere Arme 52 am hinteren Querträger 30 montiert.
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Hierbei sind die vorderen Abschnitte 26A der Längsträger 26 weiter in Richtung zur Fahrzeugoberseite positioniert als hintere Abschnitte 26B. Geneigte Abschnitte 26C sind an den Längsträgern 26 zwischen den vorderen Abschnitten 26A und den hinteren Abschnitten 28B vorgesehen. Die geneigten Abschnitte 26C sind zur Fahrzeugunterseite geneigt, während sie von der Fahrzeugvorderseite zur Fahrzeugrückseite führen.
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Konkret erstreckt sich der vordere Abschnitt 26A des Längsträgers 26, bei Betrachtung in einer Fahrzeugseitenansicht, in Fahrzeuglängsrichtung entlang des vorderen Seitenteils 12. In der vorliegenden Ausführungsform ist beispielsweise der vordere Abschnitt 26A weiter zur Fahrzeugoberseite hin angeordnet als das Batteriegehäuse 21. Andererseits erstreckt sich der hintere Abschnitt 26B des Längsträgers 26 in Fahrzeuglängsrichtung auf der Höhe des Batteriegehäuses 21. Ein erster Biegeabschnitt 26D ist zwischen dem vorderen Abschnitt 26A und dem geneigten Abschnitt 26C vorgesehen, und ein zweiter Biegeabschnitt 26E ist zwischen dem hinteren Abschnitt 26B und dem geneigten Abschnitt 26C vorgesehen.
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Wie in 2 dargestellt, ist an dem Längsträger 26, wie in einer Draufsicht (wie in einer Unteransicht) gesehen, der vordere Abschnitt 26A weiter in Richtung zur Außenseite in Fahrzeugquerrichtung angeordnet als der hintere Abschnitt 26B. Der geneigte Abschnitt 26C an dem Längsträger 26 ist zur Innenseite in Fahrzeugquerrichtung geneigt, während er von der Fahrzeugvorderseite zur Fahrzeugrückseite führt.
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Wie in 1 dargestellt, ist ein Motor 40, der als Antriebsaggregat dient, am vorderen Fahrzeugabschnitt angeordnet. Da der Motor 40 eine elektrische Energieversorgung von einer Batterie 23 erhält, die im Batteriegehäuse 21 untergebracht ist, und angetrieben wird, dreht der Motor 40 die Vorderräder 42. In der Nähe des Motors 40 ist eine Antriebswelle 44 vorgesehen. Wie in einer Fahrzeugseitenansicht zu sehen ist, ist die Antriebswelle 44 an der Fahrzeugoberseite der geneigten Abschnitte 26C der Längsträger 26 angeordnet.
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Andererseits ist ein Getriebe bzw. Getriebegehäuse 46 weiter in Richtung zur Fahrzeugvorderseite und Fahrzeugunterseite als der Motor 40 angeordnet. Hierbei ist, wie in einer Fahrzeugseitenansicht zu sehen, das Getriebe 46 an den Fahrzeugunterseiten der geneigten Abschnitte 26C der Längsträger 26 angeordnet, und ist am hinteren Querträger 30 montiert und von diesem getragen. Daher sind die Antriebswelle 44 und das Getriebe 46 so angeordnet, dass die geneigten Abschnitte 26C dazwischen angeordnet sind, wie in einer Fahrzeugseitenansicht zu sehen ist.
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Wie in 2 dargestellt, ist das Batteriegehäuse 21 so aufgebaut, dass es eine Bodenplatte 21A und einen Batterie-Rahmenabschnitt 21B beinhaltet. Die Bodenplatte 21A ist ein plattenförmiges Element, das den unteren Abschnitt des Batteriegehäuses 21 bildet und sich bis zum hinteren Abschnitt des Fahrzeugs erstreckt.
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Der Batterie-Rahmenabschnitt 21B ist in Form eines Rahmens ausgebildet, sodass er die Bodenplatte 21A aus der Draufsicht (aus der Unteransicht) umgibt und hat eine flache Querschnittsstruktur. Insbesondere ist der Querschnitt, wenn der Bereich, der sich in Fahrzeuglängsrichtung des Batterie-Rahmenabschnitts 21B erstreckt, von der Fahrzeuglängsrichtung aus gesehen wird, ein geschlossener Querschnitt und der Querschnitt, wenn der Bereich, der sich in Fahrzeugquerrichtung des Batterie-Rahmenabschnitts 21B erstreckt, von der Fahrzeugquerrichtung aus gesehen wird, ein geschlossener Querschnitt.
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(Funktionsweise)
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Die Funktionsweise der vorliegenden Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben.
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Bei dem Fahrzeugvorderteilaufbau der vorliegenden Ausführungsform sind, wie in 1 und 2 dargestellt, die hinteren Endabschnitte der Längsträger 26 mit der Batterie 23 (dem Batteriegehäuse 21) verbunden. Daher kann zum Zeitpunkt eines Frontalaufpralls des Fahrzeugs 10 ein Teil der Kollisionslast, die in die Längsträger 26 eingeleitet wird, von der Batterie 23 (dem Batteriegehäuse 21) getragen werden.
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Da die Längsträger 26 in gekrümmter Form ausgebildet sind, wie in einer Seitenansicht des Fahrzeugs und in einer Draufsicht (in einer Unteransicht) zu sehen ist, kann die Kollisionslast wirksam an einer weiter vorne in Richtung zur Fahrzeugvorderseite liegenden Stelle als die Batterie 23 absorbiert werden. Dieser Vorgang wird mit Bezug auf 3 bis 7 beschrieben. Es sei angemerkt, dass aus Gründen der Übersichtlichkeit in 3 bis 7 die Hauptteile des Fahrzeugs 10 schematisch dargestellt sind und die Darstellung einiger Teile weggelassen wurde.
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Bei dem in 3A gezeigten Fahrzeug 10, in einem Zustand in der Anfangsphase einer Kollision zum Zeitpunkt eines Frontalaufpralls, wie in 3B dargestellt, wird das vordere Seitenteil 12, aufgrund einer Barriere (nicht dargestellt), die mit der Stoßfängerverstärkung 16 und der unteren Verstärkung 34 kollidiert, zusammengedrückt. Damit einhergehend bewegen sich die Stoßfängerverstärkung 16 und die untere Stoßfängerverstärkung 34 zur Fahrzeugrückseite. Dadurch wird, wie der Pfeil in der Zeichnung zeigt, der Neigungswinkel des geneigten Abschnitts 26C an dem Längsträger 26 groß, und der vordere Abschnitt 26A klappt um, so dass er bezogen auf den hinteren Abschnitt 26B weiter in Richtung zur Außenseite in Fahrzeugquerrichtung positioniert ist.
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Wenn die Kollision weiter aus dem Zustand von 3B fortschreitet, entsteht der in 4A dargestellte Zustand. Insbesondere wird der Neigungswinkel des geneigten Abschnitts 26C an dem Längsträger 26 größer. Dann wird aufgrund des weiteren Fortschreitens der Kollision, wie in 4B dargestellt, der Längsträger 26 so umgefaltet, dass der geneigte Abschnitt 26C in Fahrzeugquerrichtung zusammenbricht bzw. nachgibt. Auf diese Weise wird zum Zeitpunkt eines Frontalaufpralls, da sich der vordere Abschnitt 26A des Längsträgers 26 in Bezug auf den hinteren Abschnitt 26B, wie in einer Draufsicht (wie in einer Unteransicht) gesehen, nach hinten zur Fahrzeugrückseite bewegt, der geneigte Abschnitt 26C so verformt, dass er in Fahrzeugquerrichtung nachgibt, und der Längsträger 26 kann im Wesentlichen Z-förmig umgefaltet werden. Dadurch kann der Längsträger 26 im Vergleich zu einem Aufbau, bei dem der Längsträger 26 in Draufsicht (in einer Unteransicht) geradlinig ausgebildet ist, zum Zeitpunkt eines Frontalaufpralls effektiv und stabil umgefaltet werden.
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Weiterhin ist in der vorliegenden Ausführungsform der Längsträger 26 so gestaltet, dass er eine gekrümmte Form aufweist, wie sie auch in einer Seitenansicht zu sehen ist. Daher verformt sich, wie in 5 dargestellt, im Anfangsstadium einer Kollision, da sich der vordere Abschnitt 26A des Längsträgers 26 in Bezug auf den hinteren Abschnitt 26B nach hinten in Richtung der Fahrzeugrückseite bewegt, der Bereich zwischen dem vorderen Abschnitt 26A und dem geneigten Abschnitt 26C, so dass er sich in Richtung der Fahrzeugoberseite aufweitet.
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Wenn die Kollision vom Zustand von 5, wie in 6 dargestellt, weiter fortschreitet, wird der Neigungswinkel des geneigten Abschnitts 26C größer, und außerdem verformt sich, wie in 7 gezeigt, die vordere Endseite des geneigten Abschnitts 26C, wie in einer Seitenansicht des Fahrzeugs zu sehen, derart, dass diese aufsteht, und der Längsträger 26 wird im Wesentlichen Z-förmig umgefaltet. Insbesondere wird der Längsträger 26 im Wesentlichen Z-förmig umgefaltet, wie sowohl in einer Draufsicht (Unteransicht) als auch in einer Fahrzeugseitenansicht zu sehen ist. Weiterhin kann zu diesem Zeitpunkt, da das Getriebe 46 an der Fahrzeugunterseite des geneigten Abschnitts 26C angeordnet ist, eine gegenseitige Wechselwirkung bzw. Beeinträchtigung des sich verformenden geneigten Abschnitts 26C und des Getriebes 46 unterdrückt werden, und es kann verhindert werden, dass der geneigte Abschnitt 26C aufgrund des Getriebes 46 unvollständig zerquetscht wird (ein sogenannter Tothub entsteht). Das heißt, die Kollisionslast kann effektiv absorbiert werden, und die Batterie 23 kann zum Zeitpunkt eines Frontalaufpralls geschützt werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist, wie insbesondere in 5 dargestellt, der hintere Querträger 30 an den vorderen Seitenteilen 12 montiert, und das Getriebe 46 ist an dem hinteren Querträger 30 montiert und wird von dem hinteren Querträger 30 getragen. Aus diesem Grund bricht zum Zeitpunkt eines Frontalaufpralls des Fahrzeugs 10 aufgrund der unterschiedlichen Verformungsbeträge der vorderen Seitenteile 12 und der Längsträger 26 der hintere Querträger 30, wie in 6 dargestellt. Danach kann das Getriebe 46, wie in 7 dargestellt, von den Längsträgern 26 herunterfallen. Dadurch kann das Auftreten eines Tothubes durch das Getriebe 46 zuverlässig unterdrückt werden. Weiterhin kann durch das Herunterfallen des Getriebes 46 von den Längsträgern 26 verhindert werden, dass sich eine Zwischenwelle (nicht dargestellt), die mit dem Getriebe 46 verbunden ist, zur Fahrzeugrückseite bewegt. Dadurch kann verhindert werden, dass sich das Lenkrad zum Fahrer hin bewegt.
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Darüber hinaus ist in der vorliegenden Ausführungsform, wie in 1 dargestellt, das Getriebe 46 an der Fahrzeugunterseite angeordnet und die Antriebswelle 44 ist an der Fahrzeugoberseite angeordnet, wobei die geneigten Abschnitte 26C der Längsträger 26 dazwischen angeordnet sind. Dadurch kann im Vergleich zu einem Aufbau, bei dem das Getriebe 46 und die Antriebswelle 44 in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet angeordnet sind, der Überhang auf der Seite des Fahrzeugvorderteils (der vordere Überhang) verringert werden. Insbesondere wird in einem Fall, in dem sowohl das Getriebe 46 als auch die Antriebswelle 44 an der Fahrzeugoberseite der geneigten Abschnitte 26C angeordnet sind, Platz fiir die Platzierung des Getriebes 46 und der Antriebswelle 44 benötigt, so dass diese in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet sind, und es ist schwierig, den vorderen Überhang zu verringern. Im Gegensatz dazu kann durch die Verwendung das Aufbaus der vorliegenden Ausführungsform der vordere Überhang verkürzt werden und ein großer Raum für den Fahrgastinnenraum kann gewährleistet werden.
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Überdies ist in der vorliegenden Ausführungsform das Getriebe 46 weiter zur Fahrzeugvorderseite hin angeordnet als der Motor 40. Dadurch kann eine Zunahme des Gewichts des Fahrzeugvorderteils im Vergleich zu einem Aufbau, bei dem der Motor 40 weiter zur Fahrzeugvorderseite hin angeordnet ist als das Getriebe 46, unterdrückt werden. Dadurch kann die Lenkstabilität im Vergleich zu einem Aufbau verbessert werden, bei dem der Motor 40 weiter zur Fahrzeugvorderseite hin angeordnet ist als das Getriebe 46.
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Es sei angemerkt, dass in der vorliegenden Ausführungsform keine Verformungsstartpunktabschnitte oder dergleichen zum zuverlässigen Umfalten der Längsträger 26 vorgesehen sind. Wie im modifizierten Beispiel von 8 können jedoch an den hinteren Abschnitten der Längsträger 26 Sicken bzw. Wülste (EN: beads) 54 gebildet werden, die als Verformungsstartpunktabschnitte dienen.
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(Modifiziertes Beispiel)
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Wie in 8 dargestellt, sind im vorliegenden modifizierten Beispiel vorab Sicken bzw. Wülste 54 an den hinteren Abschnitten der Längsträger 26 im Zustand vor einer Kollision gebildet. Diese Wülste sind konkave Wülste, die an den oberen Flächen der Längsträger 26 gebildet sind, um bei einem Frontalaufprall Ausgangspunkt der Biegeverformung zu werden, und erstrecken sich in Fahrzeugquerrichtung.
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Bei dem Fahrzeug 10, bei dem das vorliegende modifizierte Beispiel angewendet wird, können, nachdem die Längsträger 26, bei Betrachtung in Fahrzeugseitenansicht, Z-förmig umgefaltet wurden, die Abschnitte der Längsträger 26, die weiter zur Fahrzeugrückseite hin als der hintere Querträger 30 liegen, im wesentlichen V-förmig weiter umgefaltet werden, wobei die Wülste 54, die als Verformungsstartpunktabschnitte dienen, die Ausgangspunkte sind. Dadurch kann die Aufprallabsorptionsleistung verbessert werden. Es sei angemerkt, dass selbst dann, wenn keine Wülste bzw. Sicken 54 vorgesehen sind, die Längsträger 26 im Wesentlichen V-förmig umgefaltet werden können. Durch das Ausbilden von Verformungsstartpunktabschnitten, wie den Wülsten 54 oder dergleichen, können die Längsträger 26 jedoch zuverlässiger im Wesentlichen V-förmig umgefaltet werden und es kann ein hochrobuster Verformungsmodus realisiert werden.
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Obwohl vorstehend eine Ausführungsform und ein modifiziertes Beispiel beschrieben wurden, kann die vorliegende Erfindung natürlich in verschiedenen Formen in einem Umfang implementiert werden, ohne von ihrem Kern abzuweichen. So werden beispielsweise in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der vordere Querträger 28 und der hintere Querträger 30 durch Druckguss von Aluminiumlegierungen gebildet, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, und es können Extrusionsformteile oder Pressformteile oder dergleichen verwendet werden.
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Weiterhin sind in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Längsträger 26 so ausgebildet, dass sie, bei Betrachtung in einer Fahrzeugseitenansicht als auch in einer Draufsicht (Unteransicht), im Wesentlichen Z-förmig umgefaltet werden können. Die vorliegende Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt. So kann beispielsweise ein Aufbau verwendet werden, bei dem sich die Längsträger 26 in einer Draufsicht im Wesentlichen geradlinig in Fahrzeuglängsrichtung erstrecken. Um die Längsträger 26 jedoch zuverlässig umfalten und die Kollisionslast bei einem Frontalaufprall aufnehmen zu können, ist es sinnvoll, den Aufbau der vorliegenden Ausführungsform zu verwenden.