具备高压电气安装部件的电动车辆的制作方法与工艺

本发明涉及在地板下具备高压电气安装部件(也称为智能动力单元(IntelligentPowerUnit)。以下，存在称为“IPU”的情况。)的电动车辆。

背景技术：
在车辆中，为了保护乘客，以免受到侧面碰撞的影响，存在在乘客所就座的座椅下方设有多个横梁的情况。另外，根据下述专利文献1，公开有为了有效利用无用空间，而在该座椅下方的横梁之间配置IPU的结构。需要说明的是，IPU是将向电动机供给电力的电池模块、鼓风机及DC-DC转换器等电气辅机部件收纳在壳体中并一体化而成的部件。【在先技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本特开2009-29159号公报【发明的概要】【发明要解决的课题】然而，在如现有技术那样在座椅下方的横梁之间配置IPU的情况下，从可靠地保护IPU以免受到侧面碰撞的影响的必要性出发，使在IPU前后配置的横梁的截面积增大，从而使横梁的体积·重量增加。并且，根据现有技术，在配置于座椅下方的IPU上作用有相当于座椅及就座在座椅上的乘客的重量的载荷。因此，针对来自上方的载荷，需要提高IPU的刚性·强度，从而也使IPU的体积·重量增加。

技术实现要素：
因此，本发明鉴于上述的背景而提出，其课题在于提供一种可抑制横梁和IPU的体积·重量的增加的电动车辆。【用于解决课题的手段】为了解决上述课题，本申请发明的电动车辆具备：在电动车辆的前后方向前侧配置的第一横梁、在所述第一横梁的后方配置的第二横梁、在座椅下方且在所述第一横梁与所述第二横梁之间配置的IPU，所述电动车辆的特征在于，所述电动车辆还具备在所述IPU的上方配置来固定所述座椅的第三横梁，所述IPU的至少一部分存在于由所述第一横梁、所述第二横梁及所述第三横梁包围的区域内。根据本申请发明，由于除第一横梁和第二横梁之外，还具备第三横梁，所以能够增加横梁的总截面积。因此，IPU的车宽方向上的车身的刚性、强度得以提高，从而能够可靠地保护IPU，以免受到侧面碰撞的影响。尤其是能够对存在于由第一横梁、第二横梁及第三横梁包围的区域内的IPU的一部分更可靠地进行保护，以免受到侧面碰撞的影响。另外，本申请发明中的第三横梁配置在座椅下方，因此与第一横梁和第二横梁相比、即与在IPU的前后配置的现有的横梁相比，更接近IPU的中央部设置。并且，根据接近IPU的中央部设置的第三横梁，与在IPU的前后配置的现有的横梁相比，能够以小的截面积来提高IPU的车宽方向上的车身的刚性、强度。因此，根据本申请发明，与现有技术那样增加在IPU前后配置的横梁的截面积的情况相比，能够降低截面积的增加量，抑制横梁的体积·重量的增加。另外，根据本申请发明，由于第三横梁支承座椅，因此能够降低作用在IPU上的载荷。因此，IPU所要求的刚性·强度也降低，从而可抑制IPU的体积·重量的增加。另外，根据本申请发明，横梁的总截面积的增加量降低，因此IPU的收容空间增加，从而能够实现空间效率的提高。另外，优选所述IPU具备电池模块和在所述电池模块的前方或后方配置的电气辅机部件，且在所述电气辅机部件的下方形成有能够配置所述第一横梁或所述第二横梁的空间。根据上述的结构，例如，能够在DC-DC转换器或鼓风机等电气辅机部件的下方配置第一横梁或第二横梁。因此，与在IPU的前方或后方配置的现有的横梁相比，能够将第一横梁或第二横梁接近电池模块设置，从而能够保护电池模块的可靠性提高。另外，优选所述IPU具有沿车宽方向延伸来支承所述电池模块的电池框架，所述电池框架配置在所述第三横梁的下方。根据上述的结构，第三横梁和电池框架所存在的局部的截面模量上升，从而车身的刚性·强度提高，因此能够更可靠地保护IPU，以免受到侧面碰撞的影响。【发明效果】以上，根据本发明，能够提供可抑制横梁和IPU的体积·重量的增加的电动车辆。附图说明图1是从左上侧观察到的从电动车辆抽出配置在车室中的座椅和地板的一部分后的状态的立体图。图2是图1的A-A向视剖视图。图3是图2的B-B向视剖视图。图4是表示从电动车辆抽出骨架构件、IPU及IPU罩后的状态的立体图。图5是IPU的立体图。图6是IPU的分解立体图。图7是图5的D-D向视剖视图。【符号说明】1座椅4IPU罩11第一横梁12第二横梁13第三横梁16座椅支承构件20IPU(高压电气安装部件)24西洛克风扇(鼓风机)25电气辅机部件27电池模块28(28a～28c)电池框架31DC-DC转换器44第一中间管道45第二中间管道47a上行部F地板具体实施方式接着，适当参照附图，对本发明的实施方式的车辆V进行说明。实施方式的车辆V是通过从IPU供给的电力来驱动电动机，并通过该电动机的驱动力而能够行驶的电动车辆。需要说明的是，本发明中的电动车辆除了仅以电动机为动力源的车辆之外，还包括具备电动机和内燃机这两个动力源的混合动力车辆。如图1～图3所示，实施方式的车辆V具备：设置有最前列的座椅1的地板F、主要配置在地板F下的骨架构件2、在座椅1的下方且在地板F下配置的IPU20(尤其参照图3)及IPU保护壳体8(尤其参照图2)。如图1、图2所示，地板F具有在骨架构件2的后述的一对地板框架14、14(参照图2、图3)上固定的大致板状的底板3、在该底板3上设置的IPU罩4、在底板3及IPU罩4的上表面粘贴的内装构件的地板地毯(未图示)。如图3所示，在底板3上的与座椅1的下方对应的位置形成有开口部3a。因此，能够将IPU20的上部侧超过底板3而配置在座椅1下的空间中。IPU罩4是向上方鼓出且在下表面侧具有内部空间的罩构件。另外，IPU罩4以覆盖底板3的开口部3a的方式固定在底板3上，来覆盖IPU20的上部。并且，如图1所示，在IPU罩4的左右两侧形成有沿上下方向贯通且供IPU20的后述的吸入管道41的吸入口41b通过的孔4a。如图4所示，骨架构件2具备：沿前后方向延伸的左右一对的下边梁10、10；沿左右方向延伸的第一横梁11、第二横梁12、第三横梁13；配置在下边梁10、10的内方且沿前后方向延伸的左右一对的地板框架14、14；从下边梁10、10向内方延伸且与地板框架14、14连结的一对辅助框架15、15。如图3、图4所示，本实施方式的第一横梁11固定在一对下边梁10、10之间而配置在地板F下。另一方面，第二横梁12以处于第一横梁11的后方的方式固定在一对地板框架14、14之间而配置在地板F下。需要说明的是，第一横梁11和第二横梁12的截面积以具有通常的截面积(未增加时的截面积)的方式形成。另外，如图3所示，第一横梁11与第二横梁12在前后方向上空出间隔而配置，在第一横梁11与第二横梁12之间形成有能够收容IPU20的前部侧的空间。并且，第二横梁12设置在一对地板框架14、14的大致下半部分上，在第二横梁12的上方形成有能够收容IPU20的后部侧的空间。并且，以第一横梁11与第二横梁12之间的空间和第二横梁12的上方的空间位于座椅1下方的方式、即成为底板3的开口部3a的下方的方式来设置第一横梁11和第二横梁12。因此，能够将以跨底板3的开口部3a的方式配置的IPU20的下部收容在地板F下。如图1、图2所示，第三横梁13是设置在IPU罩4上且沿着IPU罩4的上表面向左右方向延伸的横梁。另外，第三横梁13的两端延伸到底板3上，且通过贯通底板3而与地板框架14螺合的未图示的螺栓固定。并且，第三横梁13在座椅1的中央部下方、即IPU20的中央部上方配置，与现有技术中说明的在IPU20的前后配置的横梁相比，更接近IPU20的中央部设置。需要说明的是，对于第三横梁13的截面积，在后叙述。另外，在第三横梁13的上表面侧固定有座椅1的内侧腿部的轨道部1a，从而第三横梁13支承设置在地板F上的座椅1。需要说明的是，在本实施方式中，作为用于支承座椅1的构件，除了第三横梁13之外，还设有从第三横梁13的前表面沿着IPU罩4向前方延伸的座椅支承构件16、16。根据该座椅支承构件16、16，能够更稳定地支承座椅1。需要说明的是，在IPU罩4上设置的第三横梁13及座椅支承构件16、16除了设置座椅1的轨道部1a的部分之外，都由地板地毯(未图示)覆盖。接着，对IPU20进行说明。如图5所示，IPU20具备IPU壳体21、电池组26、电气辅机部件25、管道40。另外，作为电气辅机部件25，具备接线台30、DC-DC转换器31、西洛克风扇24。需要说明的是，在本实施方式的IPU20中，作为电气辅机部件25，具备接线台30、DC-DC转换器31、西洛克风扇24，但本发明不局限于此，例如，还可以进一步具备用于驱动电动机(未图示)的逆变器。IPU壳体2是上方开口的浅底的框体。另外，如图3所示，IPU壳体21的后部侧底壁即后底部21b以比前部侧底壁即前底部21a成为上方的方式形成。由此，IPU壳体21的后部侧的收容空间在高度方向上变小，另一方面，在IPU20的后部侧下方形成能够配置第二横梁12的空间。如图5所示，在IPU壳体21的左右两侧的上端部设有多个向外向延伸的壳体固定片22。需要说明的是，在本实施方式的IPU壳体21中，壳体固定片22在前后方向上设有三个，从前方朝向后方顺次称为第一固定片22a、第二固定片22b、第三固定片22c。在将IPU20从上方插入底板3的开口部3a的情况下，该壳体固定片22隔着底板3而配置在地板框架14的上方。并且，该壳体固定片22由贯通底板3并与地板框架14螺合的螺栓(未图示)进行紧固，由此将IPU20以悬垂的状态固定在底板3的开口部3a内(参照图3)。此外，如图5所示，在壳体固定片22的第一固定片22a和第二固定片22b的上方设有向IPU壳体21的内方延伸的电池固定片23。如图6所示，电池组26具备沿左右方向排列的多个电池模块27、对该多个电池模块27进行支承的电池框架28。电池模块27与构成电气辅机部件25的其它部件相比，高度方向(上下方向)的长度长。电池模块27中，多个电池单体27a和多个支架27b在前后方向上排列。需要说明的是，多个电池单体27a和多个支架27b以在前后方向上交替的方式配置。另外，由多个电池单体27a和多个支架27b构成的排列由在前方和后方配置的一对端板(未图示)夹持而一体化。需要说明的是，在端板(未图示)上形成有用于向电池框架28固定的螺栓固定孔。并且，在电池单体27a与支架27b之间形成有间隙，从而能够使冷却风流入。因此，在将用于冷却电池单体27a的冷却风从上方向电池模块27送入的情况下，从电池模块27的下方将冷却风排出(参照图3所示的箭头H)。如图6所示，电池框架28具备在电池模块27的前后配置的大致平板状的前方框架28a和后方框架28b、具有多个通气口29b且配置在电池模块27的下方的大致平板状的下方框架28c。需要说明的是，将前方框架28a和后方框架28b的下端通过螺钉紧固于下方框架28c的前后端，由此将电池框架28一体化。另外，在前方框架28a和后方框架28b上形成有在前后方向贯通的未图示的贯通孔。并且，通过将未图示的螺栓贯通贯通孔(未图示)并与在电池模块27的前后端设置的端板(未图示)的螺栓固定孔(未图示)螺合，由此电池框架28对电池模块27进行支承。另外，在前方框架28a和后方框架28b的左右两端的上部设有被固定片32，该被固定片32向左右方向外向延伸并固定在IPU壳体21的电池固定片23上。并且，通过将被固定片32固定在IPU壳体21的电池固定片23上，从而将电池模块27以悬垂于IPU壳体21内的前部侧的状态安装在IPU壳体21上。另外，如图3所示，在将IPU20固定于地板F的情况下，在IPU20的前部侧设置的电池模块27的前后方向上配置有第一横梁11和第二横梁12，在上方配置有第三横梁13，从而电池模块27位于由第一横梁11、第二横梁12及第三横梁13包围的区域内。并且，在将IPU20固定于地板F的情况下，电池框架28的后方框架28b配置在第三横梁13的正下方。如图5所示，接线台30是用于向未图示的动力驱动单元或DC-DC转换器31配送电池模块27的直流电的部件，固定在IPU壳体21的后部左侧。DC-DC转换器31是将从电池模块27供给的直流电的电压降压的部件，配置在IPU壳体21的后部右侧。需要说明的是，如图7所示，DC-DC转换器31收容于在前方和后方形成有通气口31a、31b的长方体状的DC-DC用壳体31c中。此外，在DC-DC转换器31上设有促进散热的散热片31d。西洛克风扇24为鼓风机，其具有圆筒状的叶轮，从叶轮的旋转轴方向的一方吸入空气，并将空气向叶轮的切线方向排出。如图3、图6所示，本实施方式的西洛克风扇24配置在IPU壳体21的后部侧的中央部，以吸入空气的吸气口朝向下方，且喷出空气的喷出口朝向右侧的方式设置。需要说明的是，根据本实施方式的西洛克风扇24，将吸入的空气的方向转换90度而喷出，因此能够减少由后述的第一中间管道44或第二中间管道45将冷却风的方向呈直角进行转换的次数，使冷却风的压力损失降低。另外，在本实施方式中，由于构成电气辅机部件25的西洛克风扇24、接线台30及DC-DC转换器31沿左右方向排列配置，因此与在上下方向上重叠配置的情况相比，可抑制占有的空间的高度。因此，能够在高度方向上小的收容空间即IPU壳体21的后部侧收容西洛克风扇24、接线台30及DC-DC转换器31。需要说明的是，由于IPU壳体21的后底部21b与前底部21a相比成为上方，因此在IPU壳体21的后部侧配置的西洛克风扇24、接线台30、DC-DC转换器31和在IPU壳体21的前部侧配置的电池模块27成为大致相同的高度。并且，在将IPU20固定于地板F的情况下，如图3所示，在IPU壳体21的后部侧沿左右方向排列配置的西洛克风扇24、接线台30及DC-DC转换器31分别相对于第二横梁12重叠配置。如图6所示，管道40具备：将车室C的空气作为冷却风而吸入到IPU20内的吸入管道41、在IPU20内对冷却风进行引导的第一中间管道44和第二中间管道45、从IPU20内向IPU20外喷出冷却风的喷出管道43。吸入管道41是沿左右方向延伸的大致板状且空出间隔而覆盖电池模块27的罩构件。另外，在吸入管道41的前后端部形成有向前后方向延伸的多个延伸部41a。并且，将多个延伸部41a固定在电池框架28的上端侧，从而吸入管道41覆盖电池模块27的上方(参照图3)。并且，在吸入管道41的左右两端侧形成有吸入口41b、41b，该吸入口41b、41b以通过IPU罩4的孔4b(参照图1)的方式向上方突出，从而能够吸入车室C的空气。如图2的箭头G所示，该吸入口41b、41b以能够将吸入的车室C的空气向配置在吸入管道41的下方的电池模块27送入的方式形成。如图3、图6所示，第一中间管道44用于将从电池模块27的下方流出的冷却风向西洛克风扇24引导，具备配置在电池模块27的下方的底面管道46、从底面管道46的后部向西洛克风扇24的下方延伸的上行管道47。底面管道46是在IPU壳体21的前底部21a配置的大致平板状的构件。另外，在底面管道46的上表面形成有在中央部俯视下呈大致矩形形状的中央槽46a和从该中央槽46a向后方延伸的排出槽46b。因此，如图3的箭头H所示，通过电池模块27而向底面管道46的中央槽46a流入的却风向后方进行方向转换，并向排出槽46b流出。需要说明的是，在底面管道46与下方框架28c之间夹有密封构件来进行密封。此外，在电池模块27的电池单体27a的表面产生结露水的情况下，结露水因自重而落下，从而结露水积存在底面管道46的中央槽46a和排出槽46b中。上行管道47为从排出槽46b的上方延伸到西洛克风扇24的下方的筒状的构件，使朝向后方流动的冷却风向上方进行方向转换。另外，在上行管道47的后壁上形成有以沿着IPU壳体21的底壁的形状、即沿着第二横梁12的形状的方式随着朝向后方而向上方上行地倾斜的上行部47a。根据该上行部47a，能够防止积存在底面管道46中的结露水向西洛克风扇24这一方移动的情况，因此能够降低西洛克风扇24吸入结露水的顾虑。另外，根据上行部47a，能够将冷却风沿着上行部47a引导，即，能够以沿着横梁向上方上行的方式引导冷却风，从而能够将冷却风不滞留地导入到西洛克风扇24的吸入口。如图6、图7所示，第二中间管道45是将从西洛克风扇24的喷出口喷出的冷却风向DC-DC转换器31引导的筒状的构件，其从西洛克风扇24的排出口向右侧延伸，并与收容DC-DC转换器31的DC-DC用壳体31c的通气口31a连结。由此，如图7的箭头I所示，从西洛克风扇24送出的冷却风被第二中间管道45引导而进入到DC-DC用壳体31c内，通过散热片31d进行热交换而将DC-DC转换器31冷却。如图7所示，喷出管道43是从DC-DC用壳体31c的后方的通气口31b向后方延伸并向IPU壳体21外喷出冷却风的筒状的构件。由此，如图7的箭头J所示，使冷却风从DC-DC用壳体31c内向喷出管道43流入，并将冷却风向IPU20外排出。需要说明的是，在喷出管道43的终端侧(后方侧)连接向车室C内延伸的循环管道(未图示)，从而使从喷出管道43喷出的冷却风向车室C循环。如图2、图4所示，IPU保护壳体8是固定在第一横梁11和第二横梁12上来覆盖IPU20的下部侧，用于防止石头、路面等与IPU20碰撞的构件。以上，对实施方式的车辆V的结构进行了说明，但在实施方式的车辆V中，除了第一横梁11和第二横梁12之外，还具备第三横梁13，因此横梁的总截面积增加。因而，根据实施方式的车辆V，IPU20的车宽方向上的车身的刚性、强度提高，从而能够可靠地保护IPU20，以免受到侧面碰撞的影响。另外，根据实施方式的车辆V，在由第一横梁11～第三横梁13包围而进行保护以免受到侧面碰撞影响的可靠性高的区域配置电池模块27。因此，能够更可靠地保护IPU20中特别希望实现保护的电池模块27的电池(未图示)。另外，根据实施方式的车辆V，在IPU20的后部侧下方配置的第二横梁12与以往那样配置在IPU20的后方的横梁相比，位于前方侧而接近电池模块27设置。因此，与以往那样在IPU20的后方配置横梁的情况相比，可进一步提高能够保护电池模块27的可靠性。另外，在实施方式的车辆V中，电池框架28的后方框架28b配置在第三横梁13的正下方，从而第三横梁13和后方框架28b所存在的局部的截面模量上升。因此，在车辆V中，第三横梁13和后方框架28b所存在的局部的刚性、强度上升，从而可进一步提高能够保护IPU20的可靠性，以免受到侧面碰撞的影响。另外，由于实施方式的第三横梁13接近IPU20的中央部设置，因此能够设定成比现有技术中说明的增加在IPU20前后配置的横梁的截面积时的截面积的增加量小的截面积。因此，能够减少车辆V的第一横梁11～第三横梁13的总截面积的增加量，从而抑制横梁的体积·重量的增加。另外，根据实施方式的车辆V，能够抑制第一横梁11～第三横梁13的截面积的增加，从而能够作为IPU20的收容空间利用的空间增加，因此能够实现地板F下的空间效率的提高。另外，在实施方式的车辆V中，在IPU20的上方配置的座椅1由第三横梁13支承，从而能够避免相当于座椅1及就座在座椅1上的乘客的重量的载荷作用于IPU20的情况。因此，不需要提高IPU20的刚性，从而可抑制IPU20的体积·重量的增加。以上，对实施方式进行了说明，但本发明没有限定为实施方式中说明的例子。例如，对于第一横梁11～第三横梁13各自的截面积而言，能够在可保护IPU20的总截面积的范围内进行适当变更，本发明没有被实施方式中说明的例子限定。例如，可以使第三横梁13的截面积与现有的横梁的截面积的增加量相同，另一方面，使第一横梁11和第二横梁12的截面积比通常的横梁的截面积小。由此也能够减少横梁的总截面积的增加量。此外，根据实施方式，在地板F下，IPU20以与第二横梁12重叠的方式配置，但也可以IPU20与第一横梁11重叠的方式配置。具体而言，可以通过改变实施方式的IPU20的方向，使沿车宽方向排列的接线台30、西洛克风扇24及DC-DC转换器31位于IPU20的前部侧而以与第一横梁11重叠的方式配置。即使为该结构，也能够可靠地保护IPU20，且能够抑制横梁和IPU20的体积·重量的增加。此外，电池模块和电气辅机部件也可以沿着车宽方向并排配置。