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Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugrahmen, bei dem verhindert wird, dass eine Batterie infolge eines Hilfsrahmens, der bei einer Fahrzeugkollision gegen die Batterie stößt, beschädigt wird.
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Aufgrund der Umweltprobleme und der Erhöhung des Ölpreises stieg das Interesse an einem umweltfreundlichen Fahrzeug an. Umweltfreundliche Fahrzeuge umfassen zum Beispiel ein Elektrofahrzeug und ein Hybridelektrofahrzeug, welche durch elektrische Energie angetrieben werden.
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Das Elektro- oder Hybridelektrofahrzeug hat eine Hochspannungsbatterie, die an einem unteren Teil eines mittleren Bodens geladen wird und an einem vorderen Teil des Fahrzeuges vorsteht. Es ist notwendig, die Batterie des Elektro- oder Hybridelektrofahrzeuges zu schützen, was kein Problem bei einem Verbrennungsmotorfahrzeug ist. Außerdem kann, wenn auf die Hochspannungsbatterie des Elektro- oder Hybridelektrofahrzeuges ein leichter Schlag ausgeübt wird, ein Kühlmittel, das die Hochspannungsbatterie kühlt, lecken oder eine Beeinträchtigung zwischen den Elektroden in den Batteriezellen bewirkt werden, was zu einem Brand oder einem Schaden an der Batterie führt.
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In Anbetracht des Aufprallverhaltens wird bei dem herkömmlichen Verbrennungsmotorfahrzeug die Stoßenergieabsorption allein berücksichtigt, und andererseits muss bei dem Elektro- oder Hybridelektrofahrzeug sowohl der Batterieschutz als auch die Stoßenergieabsorption berücksichtigt werden. Insbesondere wird, da das Elektro- oder Hybridelektrofahrzeug ein relativ hohes Gewicht hat, bei einem Frontalaufprall des Elektrofahrzeuges ein Hilfsrahmen von der Fahrzeugkarosserie freigegeben und stößt gegen eine Batterie, was die Batterie beschädigt und eine Auswirkung auf die Fahrzeugsicherheit hat.
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Mit der Erfindung wird ein Fahrzeugrahmen geschaffen, bei dem eine Kollision eines Hilfsrahmens, der durch einen bei einer Fahrzeugkollision auftretenden Aufprall bewegt wird, mit einer Batterie vermieden wird, so dass eine Beschädigung der Batterie verhindert werden kann.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann ein Fahrzeugrahmen aufweisen: einen Hilfsrahmen, der an einer Fahrzeugkarosserie angeordnet ist, einen Batterierahmen, der an der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist und dem Hilfsrahmen gegenüberliegt, und eine Führungsstütze, die zwischen dem Hilfsrahmen und dem Batterierahmen angeordnet ist und eine Bewegung des Hilfsrahmens in einer Abwärtsrichtung des Batterierahmens führt, um eine Kollision mit dem Batterierahmen zu vermeiden, wenn sich der Hilfsrahmen infolge einer Fahrzeugkollision in Richtung zu dem Batterierahmen bewegt.
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Die Führungsstütze kann an der Fahrzeugkarosserie befestigt sein und zwischen dem Hilfsrahmen und dem Batterierahmen angeordnet sein. Die Führungsstütze weist einen ersten Endabschnitt auf, der dem Hilfsrahmen gegenüberliegt und in Richtung zu dem Batterierahmen nach unten geneigt ist.
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Die Führungsstütze kann eine höhere Steifigkeit als die des Hilfsrahmens haben.
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Der Hilfsrahmen kann einen zweiten Endabschnitt aufweisen, wobei der zweite Endabschnitt der Führungsstütze derart gegenüberliegt, dass er in Richtung zu der Führungsstütze nach unten geneigt ist.
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Der Hilfsrahmen kann ein Paar Längsträger aufweisen, die ein Vorderteil mit einem Hinterteil verbinden, wobei jeder der Längsträgern einen Biegeabschnitt aufweisen kann, der an einem oberen Abschnitt davon vorgesehen ist, wobei der Biegeabschnitt nach unten gedrückt ist.
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Der Batterierahmen kann einen Führungshalter (bzw. Führungsbügel oder Führungsblock) an einem dritten Endabschnitt davon aufweisen, der dem Hilfsrahmen gegenüberliegt, indem er von dem dritten Endabschnitt vorsteht, wobei der Führungshalter eine in Richtung zu dem Batterierahmen nach unten geneigte Fläche aufweisen kann.
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Die Führungsstütze kann eine Stabform haben, von der ein erstes Ende mit dem Hilfsrahmen drehbar verbunden ist, und von der ein zweites Ende mit dem Batterierahmen drehbar verbunden ist.
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Das zweite Ende der Führungsstütze kann in einer Position angeordnet sein, die höher als eine Position des ersten Endes davon ist, wodurch, wenn sich der Hilfsrahmen in Richtung zu dem Batterierahmen bewegt, das erste Ende derart nach unten gedreht werden kann, dass der Hilfsrahmen in der Abwärtsrichtung des Batterierahmens gedreht wird.
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Gemäß dem Fahrzeugrahmen mit der oben beschriebenen Struktur wird vermieden, dass der Hilfsrahmen, der durch einen Stoß, der bei einer Fahrzeugkollision auftritt, bewegt wird, durch Bewegen in der Abwärtsrichtung der Batterie mit der Batterie kollidiert, wodurch verhindert wird, dass die Batterie infolge einer Kollision des Hilfsrahmens mit der Batterie beschädigt wird.
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Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- 1 eine Draufsicht eines Fahrzeugrahmens gemäß der Erfindung;
- 2 bis 4 Ansichten einer Führungsstütze des Fahrzeugrahmens gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und
- 5 und 6 Ansichten einer Führungsstütze des Fahrzeugrahmens gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
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Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
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1 ist eine Draufsicht eines Fahrzeugrahmens gemäß der Erfindung, 2 bis 4 sind Ansichten einer Führungsstütze des Fahrzeugrahmens gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, und 5 und 6 sind Ansichten einer Führungsstütze des Fahrzeugrahmens gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
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Wie in 1 gezeigt, weist ein Fahrzeugrahmen gemäß der Erfindung einen Hilfsrahmen 20, der an einer Fahrzeugkarosserie 10 angeordnet ist, einen Batterierahmen 30, der an der Fahrzeugkarosserie 10 derart angeordnet ist, dass er dem Hilfsrahmen 20 gegenüberliegt, und eine Führungsstütze 40 auf, die zwischen dem Hilfsrahmen 20 und dem Batterierahmen 30 angeordnet ist. Die Führungsstütze 40 führt den Hilfsrahmen 20 derart, dass sich der Hilfsrahmen 20 in einer Abwärtsrichtung des Batterierahmens 30 bewegen kann, um ein Anstoßen des Batterierahmens 30 zu vermeiden, wenn sich der Hilfsrahmen 20 infolge einer Fahrzeugkollision in Richtung zu dem Batterierahmen 30 bewegt.
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Der Fahrzeugrahmen gemäß der Erfindung kann bei einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug verwendet werden und weist den Batterierahmen 30 zum Platzieren eines darin vorgesehenen Batteriemoduls auf. Das heißt, der Hilfsrahmen 20 ist an einem unteren Teil der Fahrzeugkarosserie 10 montiert und weist einen Antriebsmotor und verschiedene Arten von daran platzierten Teilen auf, und der Batterierahmen 30 kann an der Fahrzeugkarosserie 10 montiert sein und das daran platzierte Batteriemodul aufweisen, wobei das Batteriemodul mehrere Zellen aufweist.
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Der Hilfsrahmen 20 und der Batterierahmen 30 sind derart angeordnet, dass sie an dem unteren Teil der Fahrzeugkarosserie 10 in Vorwärts/Rückwärtsrichtung davon einander gegenüberliegen, und für eine stabile Struktur ist der Hilfsrahmen 20 an einer Vorderseite der Fahrzeugkarosserie 10 positioniert, und der Batterierahmen 30 ist an einer Rückseite davon positioniert. Dementsprechend wird bei einem Frontalaufprall eines Fahrzeuges im Allgemeinen der Hilfsrahmen 20 von der Fahrzeugkarosserie 10 freigegeben und bewegt sich zu dem Batterierahmen 30. In diesem Falle wird, wenn der Hilfsrahmen 20 gegen ein Batteriemodul stößt, das an dem Batterierahmen 30 platziert ist, das Batteriemodul beschädigt, was einen Brand verursachen kann.
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Um das oben genannte Problem zu lösen, ist gemäß der Erfindung die Führungsstütze 40 zwischen dem Hilfsrahmen 20 und dem Batterierahmen 30 angeordnet und führt den Hilfsrahmen 20 derart, dass er sich in einer Abwärtsrichtung des Batterierahmens 30 bewegen kann, um ein Anstoßen des Batterierahmens 30 zu vermeiden, wenn sich der Hilfsrahmen 20 infolge einer Fahrzeugkollision in Richtung zu dem Batterierahmen 30 bewegt.
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Das heißt, während eines Frontalaufpralls eines Fahrzeuges kann die Führungsstütze 40 die Bewegung des Hilfsrahmens 20 in der Abwärtsrichtung des Batterierahmens 30 führen, wodurch verhindert werden kann, dass der Hilfsrahmen 20 mit dem Batterierahmen 30 kollidiert. Dementsprechend kann verhindert werden, dass das Batteriemodul, das an dem Batterierahmen 30 platziert ist, beschädigt wird, und Unfälle infolge eines Schadens an dem Batteriemodul werden verhindert, während die Zuverlässigkeit und Stabilität eines Fahrzeuges verbessert wird.
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Die Führungsstütze 40 gemäß der Erfindung, die oben beschrieben ist, kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen verwendet werden, wie nachfolgend beschrieben ist.
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Gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist, wie in den 2 bis 4 gezeigt, die Führungsstütze 40, welche an der Fahrzeugkarosserie 10 befestigt ist, zwischen dem Hilfsrahmen 20 und dem Batterierahmen 30 angeordnet. Die Führungsstütze 40 kann einen ersten Endabschnitt 40a aufweisen, der dem Hilfsrahmen 20 gegenüberliegt, und kann in Richtung zu dem Batterierahmen 30 nach unten geneigt sein.
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Dementsprechend kann, wie in 2 gezeigt, die Führungsstütze 40 zwischen dem Hilfsrahmen 20 und dem Batterierahmen 30 angeordnet sein, und der erste Endabschnitt 40a der Führungsstütze 40, der dem Hilfsrahmen 20 gegenüberliegt, ist nach unten geneigt. Daher bewegt sich der Hilfsrahmen 20 während der Bewegung des Hilfsrahmens 20 infolge einer Fahrzeugkollision entlang der geneigten Fläche der Führungsstütze 40 nach unten und kann ein Kollidieren mit dem Batterierahmen 30 vermeiden.
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Hier kann die Führungsstütze 40 eine höhere Steifigkeit als der Hilfsrahmen 20 haben. Dementsprechend wird, wenn der Hilfsrahmen 20 mit der Führungsstütze 40 in Kontakt gelangt, verhindert, dass die Führungsstütze 40 verformt wird. Dementsprechend ermöglicht die Führungsstütze 40, dass sich der Hilfsrahmen 20 stabil in der Abwärtsrichtung des Batterierahmens 30 bewegt.
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Außerdem weist, wie in 3 gezeigt, der Hilfsrahmen 20 einen zweiten Endabschnitt 21 auf, welcher der Führungsstütze 40 gegenüberliegt und in Richtung zu der Führungsstütze 40 nach unten geneigt ist. Dementsprechend korrespondiert eine geneigte Fläche an dem zweiten Endabschnitt 21 des Hilfsrahmens 20 mit der geneigten Fläche der Führungsstütze 40, und daher kann die Abwärtsbewegung des Hilfsrahmens 20 effizient durchgeführt werden.
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Außerdem weist, wie in 2 gezeigt, der Batterierahmen 30 einen Führungshalter 31 an einem dritten Endabschnitt des Batterierahmens 30 auf, der dem Hilfsrahmen 20 gegenüberliegt, indem er von dem dritten Endabschnitt vorsteht. Der Führungshalter 31 weist eine Fläche auf, die in Richtung zu dem Batterierahmen 30 nach unten geneigt ist. Dementsprechend kann der Führungshalter 31 den Hilfsrahmen 20 im Zusammenwirken mit der Führungsstütze 40 derart führen, das sich der Hilfsrahmen 20 während der Bewegung des Hilfsrahmens 20 in der Abwärtsrichtung des Batterierahmens 30 bewegen kann.
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Dementsprechend bewegt sich, wie in 3 gezeigt, wenn infolge des Frontalaufpralls der Hilfsrahmen 20 von der Fahrzeugkarosserie 10 freigegeben wird und sich in der Rückwärtsrichtung bewegt, der zweite Endabschnitt 21 nach unten, während er mit der Führungsstütze 40 in Kontakt gelangt. In diesem Falle kann, da jeder von dem zweiten Endabschnitt 21 und dem ersten Endabschnitt 40a die geneigte Fläche aufweist, der Hilfsrahmen 20 derart effizient geführt werden, dass es sich durch Gleiten an der geneigten Fläche der Führungsstütze 40 in der Abwärtsrichtung des Batterierahmens 30 bewegt. Außerdem kann der Führungshalter 31 des Batterierahmens 30 einen Stoß absorbieren, der auftritt, während er mit dem Hilfsrahmen 20 in Kontakt gelangt, so dass die Struktursteifigkeit sichergestellt wird. Darüber hinaus führt der Führungshalter 31 die Bewegung des Hilfsrahmens 20, und der Hilfsrahmen 20 kann sich wirksam in der Abwärtsrichtung des Batterierahmens 30 bewegen.
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Mit Bezug auf 4 weist der Hilfsrahmen ein Paar Längsträger 20c auf, welche ein Vorderteil 20a mit einem Hinterteil 20b verbinden. Jeder der Längsträger 20c weist einen Biegeabschnitt 22 an einem oberen Abschnitt davon auf, wobei der Biegeabschnitt 22 nach unten gedrückt ist. Der Biegeabschnitt 22 kann sich in einer Richtung erstrecken, in welcher sich jedes von dem Vorderteil 20a und dem Hinterteil 20b von dem Längsträger 20c erstreckt. Darüber hinaus ist der Biegeabschnitt 22 derart konfiguriert, dass er nach unten gedrückt ist und somit ermöglicht, dass der Längsträger 20c bei einer Fahrzeugkollision relativ zu dem Biegeabschnitt 22 verformt werden kann. Außerdem ist der Biegeabschnitt 22 an einem oberen Abschnitt des Längsträgers 20c vorgesehen und ermöglicht somit, dass der Längsträger 20c nach unten gekrümmt verformt werden kann.
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Dementsprechend wird, wenn eine Fahrzeugkollision auftritt, der Längsträger 20c des Hilfsrahmens 20 relativ zu dem Biegeabschnitt 22 nach unten verformt und hat eine V-Form. Dementsprechend wird infolge der Verformung des Längsträgers 20c Stoßenergie absorbiert.
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Gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann, wie in den 5 und 6 gezeigt, die Führungsstütze 40 ein Drehstab sein, von dem ein erstes Ende 41 mit dem Hilfsrahmen 20 drehbar verbunden ist, und von dem ein zweites Ende 42 mit dem Batterierahmen 30 drehbar verbunden ist.
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Dementsprechend ist die Führungsstütze 40 zwischen dem Hilfsrahmen 20 und dem Batterierahmen 30 angeordnet und hat eine Stabform, wobei das erste Ende 41 der Führungsstütze 40 mit dem Hilfsrahmen 20 drehbar verbunden ist, und das zweite Ende 42 davon mit dem Batterierahmen 30 drehbar verbunden ist. Dementsprechend wird bei einer Bewegung des Hilfsrahmens 20 infolge einer Fahrzeugkollision der Hilfsrahmen 20 durch eine Drehung der Führungsstütze 40 nach unten gedreht, und daher kann der Hilfsrahmen 20 ein Kollidieren mit dem Batterierahmen 30 vermeiden.
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Hier ist das zweite Ende 42 der Führungsstütze 40 in einer Position angeordnet, die höher als eine Position des ersten Endes 41 davon ist, wodurch, wenn sich der Hilfsrahmen 20 in Richtung zu dem Batterierahmen 30 bewegt, das erste Ende 41 derart nach unten gedreht wird, dass der Hilfsrahmen 20 in der Abwärtsrichtung des Batterierahmens 30 gedreht werden kann. Dementsprechend wird, wenn sich der Hilfsrahmen 20 infolge einer Fahrzeugkollision zu dem Batterierahmen 30 bewegt, das erste Ende 41 der Führungsstütze 40 um eine Positionsdifferenz zwischen dem ersten Ende 41 und dem zweiten Ende 42 nach unten gedreht, und daher kann sich der Hilfsrahmen 20 in der Abwärtsrichtung des Batterierahmens 30 derart bewegen, dass ein Aufprall des Batterierahmens 30 vermieden wird.
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Dementsprechend wird gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform, wie in 6 gezeigt, wenn der Hilfsrahmen 20 durch einen Frontalaufprall von der Fahrzeugkarosserie 10 freigegeben wird und sich nach hinten bewegt, der Hilfsrahmen 20 veranlasst, sich durch die Drehung der Führungsstütze 40, welche mit dem Hilfsrahmen 20 und dem Batterierahmen 30 drehbar verbunden ist, nach unten zu bewegen. Dementsprechend wird ein direkter Stoß des Hilfsrahmens 20 an dem Batterierahmen 30 infolge eines Kontaktes des Hilfsrahmens 20 mit dem Batterierahmen 30 minimiert, und ein Schaden an dem Batteriemodul infolge des Kontaktes wird aufgrund der Reduzierung der Stoßenergie des Batterierahmens 30 verhindert.
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Gemäß dem Fahrzeugrahmen mit der oben beschriebenen Struktur bewegt sich bei einer Fahrzeugkollision der Hilfsrahmen 20 in der Abwärtsrichtung einer Batterie, wodurch verhindert werden kann, dass die Batterie infolge der Kollision des Hilfsrahmens 20 mit der Batterie beschädigt wird.
