车辆结构的制作方法

专利名称：车辆结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及混合动力汽车或电动汽车的车辆结构。
背景技术：
近年来，混合动力汽车(包括插电式混合动力汽车)和电动汽车正在普及。在混 合动力汽车和电动汽车中，用于使电动机运转的电池单元通常安装在车辆后部处的车辆内 部或车辆外部。然而，当电池单元安装在车辆后部处的车辆内部时，可能存在用于容纳行李 的空间减小或者遮挡后方视野的情况。另一方面，当电池单元安装在车辆后部处的车辆外 部时，必须确保最小的道路间隙，因此，电池单元的各电池胞需要以平面配置设置在很宽的 范围，这可导致妨碍诸如悬架等其它部件。
在这方面，作为与电池单元的安装有关的传统技术，公开有专利文献I至3。专利 文献I公开了以下技术向下敞开的U形截面的突出部设置在地板的中央，并且容纳电池的 电池箱装配到该突出部。专利文献2公开了以下技术在中地板横梁和后地板横梁之间延 伸的开口形成在后地板的前半部分处，然后构成电池容纳箱的下半部分的箱状电池安放底 座落在该开口中，并且整个外围焊接接合到该开口。专利文献3公开了以下技术包括上 壁和由前侧壁、后侧壁、左侧壁、右侧壁构成的外围侧壁并且形成为扁平的矩形箱的第二地 板面板穿过第一地板面板的开口延伸而设置，该外围侧壁接合并固定到凸缘，第二地板面 板在第一地板面板的上面和下面突出，并且第二地板面板的内部被用作燃料电池单元容纳 部。
另外，如专利文献4和5中所述，车辆后部的底部通常设置有牵引钩，用于牵引等。 当载荷作用于该牵引钩时，应力经由连结该牵引钩的点传送并分散到车辆的各个部分。作 用于车辆的脆弱区域的大的应力或者不良的传输和分散效率可导致变形和损坏。因此，鉴 于这些问题，必须将牵引钩的组装位置设置在能够确保足够耐久性的位置处。_5] 现有技术文献
专利文献
[专利文献I]日本特开昭48-2627号公报
[专利文献2]日本特开平5-201356号公报
[专利文献3]日本特开2003-260939号公报
[专利文献4]日本特开2001-180240号公报
[专利文献5]日本特开2010-116085号公报发明内容
发明要解决的问题
当地板面板变形或者设置新的构件以利用专利文献I至3中公开的技术安装电池 单元时，仍需要再次考虑牵引钩的组装位置。然而，即使在采用这种车辆结构以安装电池单 元的情况下，也还没有根据车辆结构设定牵引钩的组装位置的实例。注意，专利文献4和5不包含它们意图用于混合动力车辆或电动车辆的任何描述。
因此，本发明的目的是提供一种允许将牵引钩适当地组装在安装有电池单元的混 合动力汽车或电动汽车中的车辆结构。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，本发明的代表性配置是混合动力汽车或电动汽车的车辆结 构，包括单元固定框架，其用作围绕并支撑用于使电动机运转的电池单元的框架状构件， 所述单元固定框架将所述电池单元固定到所述车辆的地板；下垂构件，其从所述单元固定 框架的后端附近下垂；以及牵引钩，其连结到所述下垂构件。
利用上述配置，可以利用所述单元固定框架适当地安装电池单元。此外，牵引钩经 由所述下垂构件连结到用于将电池单元固定到车辆地板的单元固定框架。由于所述单元固 定框架是将电池单元固定到车辆地板的构件并且由于其功能而被形成具有大于或等于预 定水平的强度，所以它以适于传送和分散来自牵引钩的应力的构件的方式操作。注意，由于 牵引钩不直接装配到所述单元固定框架而是经由所述下垂构件装配到所述单元固定框架， 所以还可以在过大的载荷作用于牵引钩的情况下防止所述单元固定框架破裂。
优选地，所述单元固定框架的至少一部分连结到构成所述车辆的骨架的骨架构 件。利用该配置，所述单元固定框架连结到具有高强度的骨架构件，因此能够以适当的方式 传送和分散来自牵弓I钩的应力。
优选地，所述下垂构件包括在车辆宽度方向上延伸的横向构件，所述牵引钩连结 在所述横向构件的中心；以及端部连接构件，其从所述横向构件的两端向车辆的前方且上 方延伸，并且连接到所述单元固定框架。利用该配置，能够以适当的方式传送和分散来自牵 引钩的应力。
优选地,所述下垂构件进一步包括中心连接构件，其从所述横向构件的中心附近 向上方延伸并且连接到所述单元固定框架。利用该配置，能够以适当的方式传送和分散来 自牵引钩的应力。
优选地，所述横向构件位于所述单元固定框架的后端的后方，并且所述横向构件 的两端被形成为相对较低的高度，与电池单元下端的高度基本相等。利用该配置，所述横向 构件位于所述单元固定框架的后端的后方，因此在后碰撞的情况下可以避免物体首先与电 池单元和单元固定框架碰撞。此外，由于所述横向构件的两端被形成为具有与电池单元下 端的高度基本相等的高度，所以即使在作为由于后碰撞而物体与所述横向构件碰撞的结果 所述横向构件的两端向前移动时，所述横向构件也不容易妨碍(碰撞)电池单元。注意，所 述横向构件的中心被形成为相对较高，因此，所述横向构件不缺少牵引钩的连结部位所需 的高度。
发明效果
根据本发明，可以提供一种允许牵引钩适当地组装在安装有电池单元的混合动力 汽车或电动汽车中的车辆结构。更具体来说，可以将来自牵引钩的应力适当地传送并分散 到利用单元固定框架安装电池单元的车辆中，从而以可靠的方式确保耐用性。


图1示出根据本发明一实施方式的车辆结构中电池单元的组装。
图2示出图1中所示的单元固定框架、下垂构件和牵引钩。
图3是完成组装之后的图1的透视图。
图4是完成组装之后的图1的侧视图。
图5是完成组装之后的图1的底视图。
图6是示出来自图3中所示的车辆结构的牵引钩的应力的传送和分散的图。
附图标记说明
100车辆结构
102地板面板
104 开口
106 下盖
110电池单元
112单元固定框架
114、116、118、120、122、124、126 钢构件
128外框架部
128a、128b、128c、128d、128e、128f 紧固部
130内框架部
132、134 后侧框架
140下垂构件
142横向构件
144、146端部连接构件
148、150中心连接构件
152牵引钩具体实施方式
下面参照附图详细描述本发明的优选实施方式。本实施方式中所描述的尺寸、材 料和其它特殊数值仅是例子，以便于理解本发明，并且除非另外说明，否则不被解释为限制 本发明。应该指出的是，在本说明书和附图中构成基本相同的功能和配置的要素用相同的 附图标记来表示，从而省略重复说明。此外，还省略了与本发明不直接相关的要素的图示。
图1示出根据本实施方式的车辆结构100的电池单元110的组装。图2示出图1 中所示的单元固定框架112、下垂构件140和牵引钩152。注意，在附图中，箭头Fwd表示车 辆前方，箭头Rh表示车辆的右方，箭头Up表示上方。
车辆结构100被应用于安装有用于使电动机运转的电池单元110的混合动力汽车 或电动汽车。电池单元110是复合结构，其包括容纳在其外壳中的多个电池胞和电部件。该 电池胞可以例如是锂离子二次电池，并且该电部件可以例如是电池监控单元、风扇和接线 块。
如图1中所示，在车辆结构100中，在构成车辆地板的地板面板102中形成有开口 104。此外，电池单元110通过围绕并支撑电池单元110的框架形状的单元固定框架112安 装在开口 104中，使得竖直骑跨地板面板102。通过以这种方式将电池单元110设置在开口 104中，使得竖直骑跨地板面板102，电池单元110能够以适当的方式安装。
更具体来说，电池单元110设置在车辆内部区域和车辆外部区域二者之上可以确 保车辆内部的行李容纳空间和后视野，并且即使在电池胞被设置为一个堆叠在另一个上面 的情况下也可以确保最小的道路间隙。由于电池胞不必以平面配置的方式在水平方向上的 宽范围设置在地板面板102的下方，所以不会发生例如与悬架或燃料箱干扰的问题。
如图2中所示，单元固定框架112主要包括七个钢构件114、116、118、120、122、124 和126。钢构件114、116、118、120、122和124形成六边形外框架部128。钢构件114、116、 118、120、124和126形成六边形内框架部130。外框架部128设置有六个紧固部128a、128b、 128c、128d、128e 和 128f。
电池单元110插入在内框架部130中，并且连结到内框架部130的上部。电池单 元110和单元固定框架112可以例如通过将电池单元110的外壳的向外突出的凸缘支撑在 内框架部130的上部上并且利用螺栓等将凸缘紧固到内框架部130的上部而被一体化。
如图1中所示，一体化的电池单元110和单元固定框架112可以通过利用螺栓等 将外框架部128的六个紧固部128a、128b、128c、128d、128e和128f从下面紧固到构成该车 辆的骨架的骨架构件等来固定。在此，单元固定框架112例如紧固到作为骨架构件的左右 后侧框架132和134。
注意，如图1中所示，用于保护电池单元110不碎裂等的下盖106可以设置在电池 单元Iio的下侧。从避免车重增加的观点来看，下盖106优选由硬树脂制成，但是也可以由 金属板制成。注意，在下面描述的附图中，下盖106的图示被省略以便于理解。
如图2中所示，对于车辆结构100，作为用于连结牵引钩152的框架的下垂构件 140从单元固定框架112的后端附近下垂。下垂构件140包括在车辆宽度方向上延伸的 横向构件142、从横向构件142的两端附近向车辆前方并向上方延伸并且连接到单元固定 框架112的端部连接构件144和146、以及从横向构件142的中心附近向上延伸并且连接到 单元固定框架112的中心连接构件148和150。
牵引钩152连结在下垂构件14的横向构件142的中心。上述中心连接构件148 和150分别设置在牵引钩152的右端侧和左端侧。牵引钩152所接合的横向构件142的中 心的高度被设定为牵引钩152向下垂所需要的高度(牵引钩152所需高度)。
图3是完成组装之后的图1的透视图。图4是完成组装之后的图1的侧视图。图 5是完成组装之后的图1的底视图。
如图5中所示，横向构件142在车辆宽度方向上的长度被设定为基本等于电池单 元110在车辆宽度方向上的长度。此外，如图3和图4中所示，横向构件142在单元固定框 架112的后端的后方下垂。
这使得可以在后碰撞的情况下避免物体首先与电池单元110和单元固定框架112 碰撞，从而有效地保护电池单元110。换句话说，对于车辆结构100，在后碰撞的情况下，在 与电池单元Iio碰撞之前，物体与作为本实施方式的特征之一的用于连结牵引钩152的横 向构件142等碰撞。
此外，如图3和图4中所示，横向构件142的两端附近的部分被形成为相对较低的 高度，与电池单元110的下端的高度基本相等。通过以这种方式将横向构件142的两端附 近的部分形成为具有与电池单元110的下端的高度基本相等的高度，即使在作为由于后碰 撞而物体与横向构件142碰撞的结果横向构件142的两端向前移动时，横向构件142也不容易妨碍(碰撞)电池单元110。因此，可以有效地保护电池单元110。
如图5中所示,对于车辆结构100，电池单元110插入在单元固定框架112的内框 架部130中，因此可以在车辆右侧的下部确保消音器管的通道所用的空间。利用车辆结构 100，不是简单地使单元固定框架112更小来确保该空间，而是通过跨接钢构件126形成内 框架部130，同时保持紧固到作为骨架构件的后侧框架132和134的外框架部128的形状来 确保该空间，因此可以确保强度和空间。
图6是示出来自根据本实施方式的车辆结构100的牵引钩152的应力的传送和分 散。注意，图6中省略了电池单元110的图示，以便于理解。
如图6中所示，当载荷作用于牵引钩152时,该应力经由端部连接构件144和连接 到横向构件142的中心连接构件148和150传送并分散到单元固定框架112。在图6中，作 用于牵引钩152的载荷由箭头X表示，应力传送和分布路径由箭头Y表示(其中只有一个 箭头用附图标记标出)。由于单元固定框架112用于保护(支撑)电池单元110并且要求 具有大于或等于预定水平的强度，所以它还适合作为用于传送和分散应力的构件。
对于车辆结构100，中心连接构件148和150连接到位于单元固定框架112的后部 的钢构件120，并且端部连接构件144和146分别连接到位于侧部的钢构件118和126。端 部连结构件144和146以及中心连结构件148和150将由牵引钩152的牵引等引起的应力 传送并分散到具有高强度的单元固定框架112的多个部分(多个钢构件118、120和126)， 因此可以将由这种应力引起的损坏和变形的可能性减小到非常低的水平。
注意，使用下垂构件140分散应力的方法不局限于根据本实施方式的使用端部连 接构件144和146以及中心连结构件148和150的方法。可以使用任何方法分散应力，只 要能够以适当的方式将应力分散并传送到单元固定框架112即可。
此外，对于车辆结构100，单元固定框架112连结到作为骨架构件的后侧框架132 和134。已经被传送到单元固定框架112的应力经由具有高强度的后侧框架132和134传 送并分散到整个车辆，因此能够以有效的方式传送并分散应力。
对于前面描述的车辆结构100，电池单元110可以适当地安装在混合动力汽车或 电动汽车中。此外，牵引钩152可以组装到车辆而不会由于局部化的应力而引起任何损坏 或变形。
尽管上面已经参照附图描述了本发明的优选实施方式，但是应该理解，本发明不 局限于上面示出的实施方式。在所附权利要求中限定的本发明的范围内可以进行各种修改 和变化，这对本领域的技术人员来说是显而易见的，并且这些修改和变化应该被理解为包 括在本发明的技术范围之内。
工业上的可利用件
本发明可适用于混合动力汽车或电动汽车的车辆结构。
权利要求
1.一种混合动力汽车或电动汽车的车辆结构，包括单元固定框架，其用作围绕并支撑用于使电动机运转的电池单元的框架状构件，所述单元固定框架将所述电池单元固定到所述车辆的地板；下垂构件，其从所述单元固定框架的后端附近下垂；以及牵引钩，其连结到所述下垂构件。
2.根据权利要求1所述的车辆结构，其中所述单元固定框架的至少一部分连结到构成所述车辆的骨架的骨架构件。
3.根据权利要求1或2所述的车辆结构，其中所述下垂构件包括在所述车辆的宽度方向上延伸的横向构件，所述牵引钩连结在所述横向构件的中心；以及端部连接构件，其从所述横向构件的两端向车辆的前方且上方延伸，并且连接到所述单元固定框架。
4.根据权利要求3所述的车辆结构，其中所述下垂构件进一步包括中心连接构件，所述中心连接构件从所述横向构件的中心附近向上方延伸并且连接到所述单元固定框架。
5.根据权利要求3或4所述的车辆结构，其中所述横向构件位于所述单元固定框架的后端的后方，并且所述横向构件的两端被形成为相对较低的高度，与所述电池单元下端的高度基本相等。
全文摘要
本发明提供一种允许牵引钩适当地组装在安装有电池单元的混合动力汽车或电动汽车中的车辆结构。本发明的代表性配置是一种混合动力汽车或电动汽车的车辆结构(100)，包括单元固定框架(112)，其用作围绕并支撑用于使电动机运转的电池单元(110)的框架状构件，所述单元固定框架(112)将所述电池单元(110)固定到所述车辆的地板；下垂构件(140)，其从所述单元固定框架(112)的后端附近下垂；以及牵引钩(152)，其连结到所述下垂构件(140)。
文档编号B60K1/04GK103029556SQ20121033768
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月13日 优先权日2011年9月29日
发明者山本直毅 申请人:铃木株式会社