用于在電動車輛中使用的框架結構的制作方法
【專利摘要】一種用于在電動車輛中使用的框架結構，所述電動車輛為具有驅動馬達和構造成對驅動馬達供應電力的驅動電池的卡車類型或者小貨車類型的電動車輛，該框架結構包括：框架，包括在車身的前后方向上延伸的第一側部件和第二側部件；第一子框架和第二子框架，分別設置在第一側部件和第二側部件上；以及橫向件，設置在第一子框架與第二子框架之間并且在車身的寬度方向上延伸。驅動電池設置在包括第一側部件和第一子框架的第一側框架結構本體與包括第二側部件和第二子框架的第二側框架結構本體之間。
【專利說明】用于在電動車輛中使用的框架結構
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請基于在2012年9月28日提交的現有日本專利申請N0.2012-216915并且要求其優先權的權益，通過引用將其全部內容結合于此。
【技術領域】
[0003]本發明涉及應用于配備有驅動馬達和驅動電池的卡車類型(或者小貨車類型)電動車輛的框架結構。
【背景技術】
[0004]具有裝載臺的卡車類型(或者小貨車類型)電動車輛配備有:框架，用作電動車輛車身的構架:駕駛室(cabin)，形成于框架的上方并且位于其前側上；裝載臺，安裝在駕駛室的后方；驅動馬達；驅動電池等。框架包括一對左側部件和右側部件、橫向件等，這對左側部件和右側部件在車身的前后方向上延伸，橫向件在車身的寬度方向上延伸。充當用于驅動馬達的電源的驅動電池尺寸大且重量沉，以可靠地提供預定的行駛距離。在這種驅動電池安裝在卡車類型電動車輛上的情況下，已構想將驅動電池沿著車身框架的側部件設置并且驅動電池由所述側部件支撐，如在例如JP-A-2001-97048和JP-A-2002-316540的圖4中所描述的。
[0005]對于具有裝載臺的卡車類型電動車輛(與不具有裝載臺的客車類型車輛不同)的情況，設置在裝載臺下方的電動車輛的側部件通常暴露于車身的側面。因此，在驅動電池沿著側部件設置的情況下，當從車身的外部觀察時，驅動電池通過例如裝載臺與側部件之間的間隙而暴露。因此，從驅動電池、電磁波發生源發出的電磁波可直接地泄漏在車輛周圍并且可引起電磁干擾。此外，電連接至驅動電池的高壓纜線可暴露于側部件的外部。此外，例如在車輛在雨天行駛的過程中以及在車輛在水坑中行駛的時候，驅動電池易于被濺射上水，并且不能否認濺射的水可進入到驅動電池內部的可能性。
[0006]出于解決這些問題的目的，需要諸如使用保護蓋來覆蓋驅動電池的對策。然而，這種對策可導致整個電池單元的尺寸和成本的增加。此外,在驅動電池由框架(例如側部件)支撐的情況下，需要加強框架的剛度以應對在例如車輛行駛過程中在框架中出現的變形(諸如彎曲和扭曲)。此外，還需要采用某種加強結構，以在碰撞等的時候抑制驅動電池被破壞。
【發明內容】
[0007]因此，本發明的目的是提供一種用于在卡車類型(或者小貨車類型)電動車輛中使用的框架結構，該框架結構能夠解決在驅動電池安裝在車輛的框架上的情況下所遇到的問題。
[0008]為了實現該目的，根據本發明，提供一種用于在卡車類型或者小貨車類型電動車輛中使用的框架結構，該框架結構具有驅動馬達和構造成對驅動馬達提供電力的驅動電池，該框架結構包括:框架，包括在車身的前后方向上延伸的第一側部件和第二側部件；第一子框架和第二子框架，分別設置在第一側部件和第二側部件上；以及橫向件，設置在第一子框架與第二子框架之間并且在車身的寬度方向上延伸，其中，驅動電池設置在包括第一側部件和第一子框架的第一側框架結構本體與包括第二側部件和第二子框架的第二側框架結構本體之間。
[0009]第一側部件和第二側部件中的每一者均可具有帽形橫截面。第一子框架和第二子框架中的每一者均可具有倒置的帽形橫截面。可分別在第一側部件與第一子框架之間以及第二側部件與第二子框架之間設置側部件蓋。第一側部件的凸緣、第一子框架的凸緣以及側部件蓋可結合，并且第二側部件的凸緣、第二子框架的凸緣以及側部件蓋可結合，使得第一側框架結構本體和第二側框架結構本體中的每一者均具有第一封閉橫截面和第二封閉橫截面。
[0010]一個橫向件中的一個端部可插入到第一子框架的孔中并且焊接至第一子框架，并且所述橫向件的另一個端部可插入到第二子框架的孔中并且焊接至第二子框架。
[0011]可在每個橫向件的縱向中央部分處形成向上突出的彎曲部分，并且可在該彎曲部分處設置用于支撐車輛的裝載臺的一部分的托架。
[0012]可在第一側部件和第二側部件上分別在第一子框架和第二子框架的后側上設置側部件延伸件。
[0013]一個橫向件的一個端部可插入到第一子框架的孔中并且可焊接至第一子框架。
[0014]可在每個橫向件處設置放置裝載臺的部分。
[0015]根據本發明的一個方面，由于具有高強度的側框架結構本體可設置在卡車類型電動車輛中的驅動電池的兩側上，因而可保護驅動電池免受例如碰撞荷載。另外，可通過側框架結構本體防止濺射至車身的水進入到驅動電池內部，并且還可通過側框架結構本體抑制從驅動電池發出的電磁波從車身的側面部分輻射至外部。此外，可通過側框架結構本體避免連接至驅動電池的纜線等暴露于車身的外部。因此，可解決在驅動電池安裝在框架上的情況下會出現的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為示出了根據實施例的卡車類型(或者小貨車類型)電動車輛的側視圖；
[0017]圖2為示出了圖1中所示的卡車類型電動車輛的底視圖；
[0018]圖3為示出了圖1中所示的卡車類型電動車輛的一部分的立體圖，其中去除了裝載臺；
[0019]圖4為示出了圖1中所示的卡車類型電動車輛的一部分的沿著電動車輛的寬度方向截取的橫截面圖；
[0020]圖5為示出了圖1中所示的卡車類型電動車輛的側部件和子框架單元的立體圖；
[0021]圖6為示出了圖1中所示的卡車類型電動車輛的一部分的分解立體圖；以及
[0022]圖7為圖4中所示的側框架結構本體附近的放大橫截面圖。
【具體實施方式】
[0023]下面將參照圖1至圖7來描述根據本發明的實施例。[0024]圖1為示出了卡車類型電動車輛10的實例的側視圖，并且圖2為示出了卡車類型(或者小貨車類型)電動車輛10的底視圖。卡車類型電動車輛10配備有用作車身11的構架的框架(車身框架)12、形成于框架12的上方并且位于其前側上的駕駛室13、設置在駕駛室13后方的裝載臺14、驅動馬達15、傳動器16、充當用于驅動馬達15的電源的驅動電池
17、充電器20、充電連接器箱(charging connector box)21、充當用于車載式電氣部件的電源的12伏電池22等。乘坐者坐于其上的座部25設置在駕駛室13的內部。
[0025]如在圖1和圖2中所示，驅動電池17設置在一對左側部件和右側件31和32之間，以便從定位在位于駕駛室13內的座椅25下方的底板(floor panel)26的下側延伸至裝載臺14的下側和前半部分。
[0026]圖3為示出了車身11和裝載臺的一部分的立體圖，并且圖4為沿著車輛10的寬度方向截取的橫截面圖。圖5為示出了框架12的立體圖。組成車身11的一部分的框架12包括在車身11的前后方向上延伸的所述一對左側部件和右側件31和32、設置在側部件31和32上的子框架單元40、設置在位于子框架單元40后方的側部件31和32之間的橫向件41和42等。橫向件41和42在車身11的寬度方向上延伸并且通過焊接而固定至側部件31和32的預定位置。在本說明書中，為了便于描述，所述一對側部件31和32中的一個有時被稱為第一側部件31而另一個有時被稱為第二側部件32。子框架單元40設置在驅動電池17的上方。之后將對子框架單元40進行詳細描述。
[0027]如在圖3中所示，裝載臺14包括載荷放置于其上的底板件(floor member)50 ;設置在底板件50的側部和后部上的門板51、52和53，設置在底板件50的下表面上的橫向檻件(cross sill member) 54 (在圖4和圖6中不出)等。橫向濫件54在車身11的寬度方向上延伸。在由鋼板制成的底板件50上，用于加強剛度的多個筋狀加強部分55例如沿著車身11的前后方向形成。此外，可用作檢視窗的開口 56形成于底板件50中。開口 56用可移除的蓋57覆蓋。
[0028]如在圖4中所示，驅動電池17包括電池盒60和設置在電池盒60內部的電池模塊
61。電池模塊61的實例由多個串聯連接的鋰離子電池單元形成。冷卻空氣流動通過的管道部分62形成于電池盒60的上表面側上。電磁屏蔽件63設置于驅動電池17的下表面側上。底蓋64設置于電磁屏蔽件63的下方。盡管在圖4中示出的電磁屏蔽件63形成為與底蓋64分開，然而由金屬網等制成的電磁屏蔽件可設置于底蓋64內或者設置在底蓋64的上表面上以便與底蓋64成為整體。
[0029]多個橫梁件71、72和73 (在圖2中示出)設置于電池盒60的下表面側上。橫梁件71、72和73由金屬材料制成(例如鋼)，該金屬材料具有足以支撐驅動電池17重量的強度。驅動電池17由橫梁件71、72和73支撐至框架12的由側部件31和32等形成的側面。
[0030]子框架單元40設置在側部件31和32上。子框架單元40設置在驅動電池17上方。此外，子框架單元40包括待設置在第一側部件31上的第一子框架81、待設置在第二側部件32上的第二子框架82、以及設置在這些子框架81和82之間并且在車身11的寬度方向上延伸的橫向件83和84等。
[0031]每個橫向件83和84均由在徑向橫截面上為圓形形狀的所謂的圓管形成。彎曲部分83和84形成于相應橫向件83和84的縱向中央部分處，每個彎曲部分均具有向上凸出的形狀。在這些彎曲部分83a和84a處，將托架85和86設置在能夠支撐裝載臺14的高度上。
[0032]圖6為示出了框架12的一部分和裝載臺14的一部分的分解立體圖，并且圖7為圖4的一部分并且是第一側部件31和第一子框架81附近的放大截面圖。由于第二側部件32的側面上的構造與第一側部件31的側面上的構造相似，因而下面將第一側部件31的側面上的構造作為代表實例進行描述。
[0033]如在圖6中所示，側部件蓋90和91、安裝托架92、側部件延伸件93等設置在側部件31上。如在圖7中所示，側部件31的實例是由具有帽形橫截面的金屬材料(例如鋼板)制成并且在其上端處具有凸緣100。另一方面，子框架81的實例是由具有倒置的帽形橫截面的金屬材料(例如鋼板)制成并且在其下端處具有凸緣101。側部件蓋90保持在側部件31的凸緣100與子框架81的凸緣101之間并且這些件通過點焊結合，由此使得側部件31、子框架81、以及側部件蓋90彼此固定。
[0034]第一封閉橫截面(closed cross-section) SI (在圖7中示出)由如上所述通過焊接裝配而組裝的側部件31和側部件蓋90形成。此外，第二封閉橫截面S2由子框架81和側部件蓋90形成。具有高度剛性的兩層結構的側框架結構本體121由用于形成這些封閉橫截面SI和S2的側部件31、子框架81以及側部件蓋90組成。
[0035]此外，側部件延伸件93 (在圖1、圖3和圖6示出)設置在側部件31上以及子框架81的車身后側上。例如，側部件延伸件93的下部94插入到側部件31中，并且插入的下部94通過諸如焊接的固定手段固定至側部件31。由于第二側部件32的側面上的構造與第一側部件31的側面上的構造相似，因而同樣的部件由與其共用的標號指代并且省略它們的描述。
[0036]如在圖6和圖7中所示，橫向件中的定位在車身的前側上的一個橫向件83的端部83b插入到子框架81的孔110和111中，并且端部83b焊接至子框架81。定位在車身的后側上的另一個橫向件84的端部84b同樣插入到子框架81的孔112和113中，并且端部84b焊接至子框架81。由于這些構造的原因，加強了設置驅動電池17的部分附近的扭曲剛度。對每個橫向件83和84的端部83b和84b設置加強板115。在圖7中示出的W1、W2和W3是焊接部分的實例。如在圖5中所示次級組裝(sub-assemble)的子框架單元40由如上所述通過焊接來組裝的子框架81和82以及橫向件83和84組成。
[0037]用于支撐裝載臺14的支撐部分81a和82a形成于子框架81和82的上表面上。用于支撐裝載臺14的支撐部分92a和93a同樣分別形成于安裝托架92的上表面上以及側部件延伸件93的上表面上。用于支撐裝載臺14的前端的支撐部分120 (在圖3中示出)形成于駕駛室13的后部處。裝載臺14放置在這些支撐部分81a、82a、92a、93a以及120上并且通過諸如螺栓或者焊接的固定手段固定至框架12的預定位置。
[0038]對該實施例的上述框架結構，具有高度剛性的兩層結構的第一側框架結構本體121由第一個側部件31、第一子框架81以及第一側部件蓋90組成。裝載臺14與第一側部件31之間的間隙幾乎被第一子框架81阻塞。
[0039]此外，具有高度剛性的雙層結構的第二側框架結構本體122由第二側部件32、第二子框架82以及第二側部件蓋90組成。裝載臺14與第二側部件32之間的間隙幾乎被第二子框架82阻塞。驅動電池17的兩個側表面17a和17b (在圖4中示出)分別與側框架結構本體121和122相對。[0040]由于以如上所述的方式構造的側框架結構本體121和122用作電磁屏蔽物，因而可抑制從驅動電池17 (電磁波發生源)朝向車身的側面發射的電磁波輻射到車輛10的周圍。此外，由于裝載臺14的由鋼制成的底板件設置在驅動電池17的上方并且電磁屏蔽件63設置在驅動電池17的下方，因而還可防止電磁波從驅動電池17向上和向下輻射。由于由鋼制成的底板面板26設置在驅動電池17的前方，因而還可防止電磁波從驅動電池17向前輻射。此外，由于諸如驅動馬達15、傳動器16、以及橫向件41和42的金屬件設置在驅動電池17的后方，因而還可防止電磁波從驅動電池17向后輻射。
[0041]此外，由于高度剛性的側框架結構本體121和122沿著驅動電池17的兩個側部設置，因而側框架結構本體121和122可施加抵抗來自車身11的側面和后部的碰撞荷載的極大力量，由此可抑制驅動電池17被破壞。
[0042]另外，由于可通過側框架結構本體121和122而防止驅動電池17在雨天車輛行駛過程中以及車輛在水坑中行駛時被水濺射到，因而可抑制濺射的水進入到驅動電池17內部。此外，由于連接至驅動電池17的高壓纜線(例如在圖2中示出的纜線130)可設置在側框架結構本體121和122的內側上，因而可防止高壓纜線暴露于車身的外部。
[0043]此外，由于向上突出的彎曲部分83a和84a形成在子框架單元40的橫向件83和84處，因而可防止橫向件83和84與驅動電池17的上表面(例如，管道部分62)產生干擾，并且裝載臺14的一部分可由設置成用于橫向件83和84的托架85和86支撐，由此可加強裝載臺14的剛度。
[0044]對于該實施例的框架結構，在例如期望將用于已有的汽油動力車輛的車身框架轉變成在卡車類型電動車輛中使用的車身框架的情況下，其上可安裝驅動電池17的用于卡車類型電動車輛的框架結構可通過采取諸如將根據該實施例的子框架單元40和側部件延伸件93安裝在已有的車身框架上的對策而相對容易地獲得。
[0045]顯然，在實施本發明時，可適當地修改和實現組成側框架結構本體的元件(包括側部件和子框架)的結構、布置等。此外，裝載臺、驅動電池等的模式不限于根據上述實施例的那些，而是可以各種模式實現。此外，根據本發明的框架結構不僅可應用于僅依靠電動馬達行駛的電動汽車，而且可應用于具有驅動電動馬達和發動機的混合動力車輛。也即，在上文的描述中，電動車輛包括電動汽車和混合動力車輛。
【權利要求】
1.一種用于在電動車輛中使用的框架結構，所述電動車輛為具有驅動馬達以及構造成對所述驅動馬達供應電力的驅動電池的卡車類型或者小貨車類型的電動車輛，所述框架結構包括: 框架，包括在車身的前后方向上延伸的第一側部件和第二側部件； 第一子框架和第二子框架，分別設置在所述第一側部件和所述第二側部件上；以及橫向件，設置在所述第一子框架與所述第二子框架之間并且在所述車身的寬度方向上延伸，其特征在于 所述驅動電池設置在第一側框架結構本體與第二側框架結構本體之間，所述第一側框架結構本體包括所述第一側部件和所述第一子框架，所述第二側框架結構本體包括所述第二側部件和所述第二子框架。
2.根據權利要求1所述的框架結構，其特征在于 所述第一側部件和所述第二側部件中的每一者均具有帽形橫截面， 所述第一子框架和第二子框架中的每一者均具有倒置的帽形橫截面， 在所述第一側部件與所述第一子框架之間以及所述第二側部件與所述第二子框架之間分別設置有側部件蓋， 所述第一側部件的凸緣、所述第一子框架的凸緣以及所述第二側部件蓋結合，并且所述第二側部件的凸緣、所述第二子框架的凸緣以及所述側部件蓋結合，使得所述第一側框架結構本體和所述第二側框架結構本體中的每一者均具有第一封閉橫截面和第二封閉橫截面。
3.根據權利要求1所述的框架結構，其特征在于 所述橫向件中的一個橫向件的一個端部插入到所述第一子框架中的孔中并且焊接至所述第一子框架，以及 所述橫向件中的該橫向件的另一個端部插入到所述第二子框架中的孔中并且焊接至所述第二子框架。
4.根據權利要求1所述的框架結構，其特征在于 在每一個所述橫向件的縱向中央部分處形成有向上突出的彎曲部分，以及 在所述彎曲部分處設置有用于支撐所述車輛的裝載臺的一部分的托架。
5.根據權利要求1所述的框架結構，其特征在于 在所述第一側部件和所述第二側部件上分別在所述第一子框架和所述第二子框架的后側上設置有側部件延伸件。
6.根據權利要求1所述的框架結構，其特征在于 所述橫向件中的一個橫向件的一個端部插入到所述第一子框架的孔中并且焊接至所述第一子框架。
7.根據權利要求6所述的框架結構，其特征在于 在每個所述橫向件處設置有放置裝載臺的部分。
【文檔編號】H01M2/10GK103707751SQ201310456505
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月29日 優先權日:2012年9月28日
【發明者】內田隆信, 屋形高志, 今村伊佐博, 小林正則, 川原龍明, 宮下堅史郎 申請人:三菱自動車工業株式會社, 三菱自動車工程株式會社