专利名称：车辆电池安装结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆电池安装结构。
背景技术：
例如，日本专利申请公报No. 2001-138753 (JP-A-2001_138753)、No· 2009-835979(JP-A-2009-83597)和 No. 07-156826 (JP-A-07-156826)各描述了其中电池安装在车辆地板下方的电池安装结构。同时，在电池安装在车辆中靠近连接梁(中间梁，经由该连接梁，左右后悬架连接到彼此)的位置处的情况下，例如，当另一车辆等追尾车辆(后碰撞)时，冲击会使连接梁朝着车辆的前方移动，然后侵入支撑电池的电池框架。
发明内容
本发明提供了使连接梁侵入电池框架的可能性最小的车辆电池安装结构。本发明的一个方面涉及车辆电池安装装置，包括电池框架，其布置在连接梁的车辆纵向方向前侧并将电池支撑在所述车辆的地板的下方，所述连接梁在车辆的横向方向上延伸并且一对后悬架经由所述连接梁连接到彼此；后壁，其设置在所述电池框架处，并沿着所述车辆的横向方向布置在所述电池和所述连接梁之间；以及载荷接收部分，其设置在所述后壁处，布置在所述后壁和所述连接梁之间，并附接在所述车辆的车身上。根据本发明该方面的车辆电池安装结构，要附接到车身的载荷接收部分设置在电池框架的后壁。载荷接收部分布置在连接梁和电池之间。因而，例如，当在后碰撞等过程中连接梁朝着车辆纵向方向前侧移动，并撞击载荷接收部分时，连接梁朝着车辆纵向方向前侧的移动，即连接梁在朝着电池的方向上的移动受到限制。根据此结构，例如，由于载荷接收部分的刚性高于连接梁的刚性，当连接梁撞击载荷接收部分时，连接梁变形，由此吸收冲击能量。因而，经由载荷接收部分和电池框架传递至Ij电池的冲击载荷降低。本发明该方面的车辆电池安装结构可以是，从所述车辆的横向方向的外侧观察，所述载荷接收部分倾斜，使得所述载荷接收部分的车辆竖直方向上端定位在所述载荷接收部分的车辆竖直方向下端的车辆纵向方向后侧上。根据此结构，由于从车辆的横向方向的外侧观察，载荷接收部分倾斜，使得载荷接收部分的车辆竖直方向上端定位在载荷接收部分的车辆竖直方向下端的车辆纵向方向后侧上，当连接梁撞击载荷接收部分时，连接梁朝着车辆竖直方向上侧的移动以及连接梁朝着车辆纵向方向前侧的移动受到限制。这使连接梁直接碰撞载荷接收部分(例如，地板面板、车辆框架)的车辆竖直方向上侧上存在的部件、组件等的可能性最小化。本发明该方面的车辆电池安装结构可以是，从车辆的横向方向的外侧观察，连接梁具有在车辆竖直方向下侧具有开口的倒V形开口横截面，并且载荷接收部分相对于水平面的倾斜角度大于在更靠近载荷接收部分的一侧的连接梁相对于水平面的倾斜角度。
根据此结构，当连接梁在后碰撞等的过程中朝着车辆纵向方向前侧移动时，连接梁的载荷接收部分侧端部在连接梁的倒V形状的顶部处的弯曲部撞击之前撞击载荷接收部分。因而，连接梁的载荷接收部分侧围绕弯曲部分枢转地变形，使得倒V形底部处的开口变窄，并且因而，更大的力矩作用在连接梁上。这样，连接梁的变形效率更高，并且因而，连接梁能更通过变形有效地吸收冲击能量。本发明该方面的车辆电池安装结构可以是，载荷接收部分的车辆竖直方向上端位于所述连接梁的车辆竖直方向上端的车辆竖直方向上侧。根据此结构，载荷接收部分的车辆竖直方向上端定位在连接梁的车辆竖直方向上端的车辆竖直方向上侧上，即，载荷接收部分布置在连接梁的车辆竖直方向上端的车辆纵向方向前侧上。如果载荷接收部分的车辆竖直方向上端部分定位在连接梁的车辆竖直方向上端的车辆竖直方向下侧上，例如，连接梁在撞击载荷接收部分之后会可能移动超过载荷接收部分，并且撞击载荷接收部分的车辆竖直方向上侧存在的部件、组件等(例如，地板面板、车辆框架)。此外，在后碰撞等过程中，连接梁会可能朝着车辆的对角线上侧以及车辆纵向方向前侧移动。在此情况下，连接梁更可能移动超过载荷接收部分。另一方面，根据以上所述的车辆电池安装结构，载荷接收部分的车辆竖直方向上端定位在连接梁的车辆竖直方向上端的车辆竖直方向上侧上，并且这使连接梁移动超过载荷接收部分的可能性最小，并且因而，使得连接梁直接碰撞载荷接收部分的车辆竖直方向上侧上存在的部件、组件等的可能性最小。本发明该方面的车辆电池安装结构可以是，载荷接收部分的下端位于连接梁的车辆竖直方向下端的车辆竖直方向下侧。根据此结构，载荷接收部分的车辆竖直方向下端位于连接梁的车辆竖直方向下端的车辆竖直方向下侧上，即，载荷接收部分布置在连接梁的车辆竖直方向下端的车辆纵向方向前侧上。如果载荷接收部分的车辆竖直方向下端定位在连接梁的车辆竖直方向下端的车辆竖直方向上侧上，例如，连接梁在撞击载荷接收部分之后会可能撞击通过载荷接收部分的下侧，然后撞击后壁。此外，在后碰撞等过程中，连接梁会可能朝着车辆的对角线下侧以及车辆纵向方向前侧移动。在此情况下，连接梁更可能撞击通过载荷接收部分的下侧。另一方面，根据以上所述的车辆电池安装结构，载荷接收部分的车辆竖直方向下端定位在连接梁的车辆竖直方向下端的车辆竖直方向下侧，并且这使连接梁撞击通过载荷接收部分的下侧的可能性最小，并且因而使连接梁撞击后壁的可能性最小。根据本发明该方面的车辆电池安装结构可以是，后壁具有突起部分，所述突起部分朝着车辆纵向方向后侧突起并形成为使得在所述电池和所述突起部分之间限定空间。根据此结构，由于布置在电池和连接梁之间并在车辆的横向方向上延伸的后壁例如具有朝着车辆纵向方向后侧突起的突起部分，连接梁在后碰撞等过程中朝着车辆纵向方向前侧移动，并撞击突起部分，由此，连接梁朝着车辆纵向方向前侧的移动，即，连接梁在朝着电池的方向的移动受到限制。此外，由于如上所述载荷接收部分设置在电池框架处，连接梁朝着车辆纵向方向前侧的移动受到载荷接收部分和突起部分的限制，这使连接梁侵入电池框架的可能性最小。根据此结构，由于突起部分的刚性低于连接梁的刚性，当连接梁撞击突起部分时，突起部分变形(例如，压碎)，并因而吸收冲击能量。此外，突起部分和电池之间限定的空间能用作用于突起部分的变形的空间，这使当突起部分变形时突起部分碰撞电池的可能性最小。本发明该方面的车辆电池安装结构可以是，使得突起部分相比于载荷接收部分进一步朝着车辆纵向方向后侧突起。根据此结构，由于突起部分比载荷接收部分进一步朝着车辆纵向方向后侧进一步突起，连接梁在朝着车辆纵向方向前侧移动时相比如果突起部分定位在载荷接收部分的车辆纵向方向前侧更可能在撞击载荷接收部分之前撞击突起部分。因而，由于连接梁撞击突起部分，然后撞击载荷接收部分，输入到突起部分中的冲击能量大于如果车辆电池安装结构适于使连接梁撞击载荷接收部分然后撞击突起部分要输入到突起部分中的冲击能量。因而，突起部分的变形量较大，因而，突起部分能铜鼓变形更有效地吸收冲击能量。因而，经由突起部分、后壁等传递到电池的冲击能量能降低。此外，根据以上所述的结构，连接梁在突起部分变形之后撞击载荷接收部分，并且这进一步限制连接梁朝着车辆纵向方向前侧的移动。这样，连接梁朝着车辆纵向方向前侧的移动被突起部分和载荷接收部分限制，这使连接梁侵入电池框架的可能性最小。本发明该方面的车辆电池安装结构可以是，突起部分设置在所述后壁的车辆横向方向中间部分处，并且所述载荷接收部分设置在所述突起部分在所述车辆的横向方向的两侧的每侧上。根据此结构，突起部分设置在后壁的车辆横向方向中间部分处。突起部分比分别设置在突起部分的车辆横向方向两侧上的载荷接收部分进一步朝着车辆纵向方向后侧突起。这样，由于比载荷接收部分进一步朝着车辆纵向方向后侧突起的突起部分设置在后壁的车辆横向方向中间部分处，当连接梁以相对于后壁的某个角度朝着车辆纵向方向前侧移动时，连接梁很可能在撞击载荷接收部分中的一者之前撞击突起部分。因而，与连接梁撞击突起部分之前撞击载荷接收部分的情况相比，输入到突起部分的冲击能量较大，因而，突起部分的变形量较大，允许突起部分通过变形更有效地吸收冲击能量。结果，经由突起部分、后壁等传递到电池的冲击能量降低。 因而，前述车辆电池安装结构使连接梁侵入电池框架的可能性最小。
以下将参照附图描述本发明示例性的特征、优点和技术和工业重要性，其中，类似的编号表示类似的元件，其中图1示出了从车辆的横向方向的外侧看去，结合本发明第一示例实施例的车辆电池安装结构的车辆；图2是示出了本发明第一示例实施例中的电池框架和后悬架系统的立体图；图3示出了从车辆竖直方向上侧看去，本发明的第一示例实施例中的电池框架和中间梁；图4是沿着图3中的4-4线所取的横截面视图5是本发明的第一示例实施例中的附接支架的立体视图；图6是与图4相对应并图示中间梁如何移动和变形的视图；图7示出从车辆竖直方向上侧看去，本发明第二示例实施例中的电池框架和中间梁；以及图8示出从车辆竖直方向上侧看去，本发明的第二示例实施例中的电池框架和中间梁。
具体实施例方式以下，将参照附图描述根据本发明示例实施例的车辆电池安装结构。注意，在附图中，箭头FR指向车辆在纵向方向上的前侧(为了描述方便根据需要将其称为“车辆纵向方向前侧”)，箭头UP指向车辆竖直方向的上侧(为了描述方便根据需要将其称为“车辆竖直方向上侧”)，箭头RH指向车辆在横向方向上的外侧(右侧)，并且箭头LH指向车辆在横向方向上的另一侧(左侧)。此外，在此说明书、构件、部分等中，相对于车辆的纵向、竖直和横向方向的位置将称为“车辆纵向方向”、“车辆竖直方向”和“车辆横向方向”。首先，将描述根据第一示例实施例的车辆电池安装结构。图1通过示例示出结合第一示例实施例的车辆电池安装结构10的车辆12。车辆12是使用电动机(在附图中未示出)作为驱动力源进行行驶的电动车辆。在其中存储要供应到电动机的电力的电池组14安装在车辆12的地板的下方。这样，第一示例实施例的车辆电池安装结构10结合在具有安装在车辆12的地板下方(换言之，在地板面板的车辆竖直方向下侧，在附图中未示出)的电池组14的车辆12中。参照图2，支撑后轮16的后悬架系统18设直在车辆12的后部。后悬架系统18由在车辆12的纵向方向上延伸的一对左右悬臂20、在车辆21的横向方向上延伸并用作将左右悬臂20的车辆纵向方向中间部分连接到彼此的连接梁的中间梁(车轴梁)22、设置在各个悬臂20的车辆纵向方向后端处的减振器24、设置在各个减振器24的车辆纵向方向前侧上的盘簧26等组成。悬臂衬套28设置在各个悬架臂20的车辆纵向方向前端。悬架臂衬套28可旋转地连接到车辆框架(在附图中未示出)，并且悬架臂20可枢转地连接到车辆框架，使得它们可绕各个悬架臂衬套28枢转。参照图3和图4，中间梁22将左右悬臂20连接到彼此，并具有倒V形状的开口横截面，该开口横截面具有面向车辆竖直方向下侧的开口 30 (参照图4)，并且中间梁22具有以弧形弯曲的弯曲部分22C、从弯曲部分22C延伸到车辆纵向方向前侧的前壁22A和从弯曲部分22C延伸到车辆纵向方向后侧的后壁22B。前壁22A和后壁22B成预定的角度Θ，并在车辆竖直方向上端部分22A2和22B2处经由弯曲部分22C连接到彼此。前壁22A以预定的倾斜角度Θ A (0〈 θ a〈90° )相对于水平面倾斜，并且车辆竖直方向上端部分22A2位于开口侧端部22A1的车辆纵向方向后侧。在此示例实施例中，弯曲部分22C对应于中间梁22的车辆竖直方向上端，并且前壁22A的开口侧端部22A1和后壁22B的开口侧端部22B1对应于中间梁22的车辆竖直方向下端。参照图2，从车辆竖直方向下侧支撑电池组14的电池框架40设置在中间梁22的车辆纵向方向前侧上。电池组14由多个容纳在壳体中的可充电和可放电的蓄电池(在附图中未示出)组成。电池组14的外形在图2中使用双点划线来表示。电池组14安装在电池框架40上，并使用螺栓等(在附图中未示出)固定在电池框架40上。电池框架40作为整体是框架形状，并具有一对在车辆12的纵向方向上延伸的左右电池侧框架42、在车辆21的横向方向上延伸并将各个电池侧框架42的车辆纵向方向前端连接到彼此的电池前框架44、和在车辆12的横向方向上延伸并将各个电池侧框架42的车辆纵向方向后端连接到彼此的后壁46。在车辆12的横向方向上延伸的多个电池子框架48 (在此示例实施例中是两个电池子框架48)设置在左右电池侧框架42之间并在车辆12的纵向方向上彼此间隔开。左右电池侧框架42经由电池子框架48连接到彼此，实现电池框架40的期望的刚性。用作安装部分的多个附接孔50形成在电池侧框架42处，并且用作安装部分的多附接孔52形成在电池前框架44处。电池侧框架42和电池前框架44经由螺栓等(在附图中未示出)插入到各个附接孔50和52中然后拧入车身框架中，而固定在车身框架(在附图中未示出)上。多个电池下盖54 (在此示例实施例中为两个电池下盖54)从车辆竖直方向下侧覆盖电池组14，并附接在电池框架40的车辆竖直方向下侧。电池下盖54在车辆12的纵向方向上延伸，并在车辆12的横向方向上彼此间隔。电池下盖54通过焊接等结合到电池前框架44、电池子框架48和后壁46。如图3所示，后壁46布置在电池组14和中间梁22之间，使得后壁46的纵向方向与车辆12的横向方向一致。如图4所不,后壁46是L形横截面,具有从车辆纵向方向后侧覆盖电池组14的后盖部分46A和从后盖部分46A的车辆竖直方向下端朝着车辆纵向方向前侧延伸并从车辆竖直方向下侧覆盖电池组14的下盖部分46B。在后盖部分46A的两个车辆横向方向端部处分别设置要附接到车身(在附图中未示出)的两个车身附接支架56。如图5所示，每个车身附接支架56具有支架体58和附接在支架体58的顶部上的凸缘60。支架体58具有基本上平行于后盖部分46A的扁平壁58A、分别从扁平壁58A朝着车辆纵向方向前侧延伸的一对侧壁58B和从各个侧壁58B的车辆竖直方向下端朝着车辆竖直方向下侧延伸的基部58C。侧壁58B和基部58C的车辆纵向方向前端与后盖部分46A面对面接触，并通过焊接等接合到后盖部分46A。另一方面，在凸缘60的两个车辆横向方向端部分别设置朝着车辆竖直方向下侧延伸的肋部60A。肋部60A通过焊接等结合到支架体58的各个侧壁58B，由此凸缘60附接在并因而集成在支架体58上。此外，用作安装部分的附接孔62形成在凸缘60上。螺栓(现在在附图中示出)插入到附接孔62中，然后拧入到车辆框架(在附图中未示出)，由此后壁46固定到车辆框架。如图4所示，支架体58的每个侧壁58B具有从基部58C的车辆竖直方向上端朝着扁平壁58A的车辆竖直方向下端倾斜延伸的载荷接收部分58D。载荷接收部分58D定位在后盖部分46A和中间梁22之间。因而，如在图3和图4使用双点划线所示，当中间梁22在后碰撞等过程中朝着车辆纵向方向前侧(即，在箭头FR所示的方向上)移动时，中间梁22的前壁22k撞击载荷接收部分58D。
同时，图3使用双点划线图示两个示例状态，其中的一个状态是中间梁22已经以与后壁46成角度Θ移动到车辆纵向方向前侧，另一状态是中间梁22已经与后壁46平行地(即，没有角度)移动到车辆纵向方向前侧。图4使用双点划线图示了两个示例状态，其中的一个状态是中间梁22已经移动到车辆纵向方向前侧，另一状态是中间梁22已经移动到车辆12的对角线上侧。同时，载荷接收部分58D的刚性由于它们的材料等而高于中间梁22的刚性，并且因而，中间梁22在与载荷接收部分58D撞击时变形。此外，载荷接收部分58D在与水平面成预定的倾斜角度ΘΒ (0< Θβ<90° )倾斜的平面中延伸，并且从车辆12的横向方向的外侧观察，每个载荷接收部分58D的车辆竖直方向上端部分58D2 (B卩，扁平壁58Α侧端部分)定位在载荷接收部分58D的车辆竖直方向下端部分58D1 (S卩，基部58C侧端部分)的车辆纵向方向后侧上。根据此结构，当中间梁22在后碰撞等的过程中撞击载荷接收部分58D时，中间梁22的对角线上侧被载荷接收部分58D阻挡，由此，中间梁22朝着车辆竖直方向上侧(即，在箭头UP所示的方向上)的移动受到限制，以及朝着车辆纵向方向前侧(B卩，在箭头FR所示的方向上)的移动。基本上，每个载荷接收部分58D作为整体倾斜，使得从车辆21的横向方向外侧观察车辆竖直方向上端部分58D2定位在车辆竖直方向下端部分58D1的车辆纵向方向后侧。因而，例如，每个载荷接收部分58D可以在其至少一部分处朝着车辆纵向方向前侧弯曲成凸状，或者可以设计成具有一个或者多个台阶的阶段状。载荷接收部分58D的倾斜角度ΘΒ大于中间梁22的前壁22Α的倾斜角度ΘΒ(Θβ>Θα)。因而，当中间梁22在后碰撞等过程中朝着车辆纵向方向前侧移动时，中间梁22的前壁22Α的开口侧端部22Α1在中间梁22的弯曲部分22C撞击之前撞击载荷接收部分58D。在第一例实施例中，此外，每个载荷接收部分58D的车辆竖直方向上端58D2定位在中间梁22的车辆竖直方向上侧，并且每个载荷接收部分58D的车辆竖直方向下侧58D1定位在中间梁22的前壁22k的开口侧端部22A1的车辆竖直方向下侧。更具体地，载荷接收部分58D的高度匕设定成满足以下不等式(I)。因而，载荷接收部分58D能接收中间梁22的整体，并且即使当在后碰撞等过程中中间梁22朝着车辆12的对角线上侧或者对角线下侧移动时，中间梁22也撞击载荷接收部分58D。hB ≥ hA+ a j+ α 2...(I)hB:载荷接收部分58D的高度hA:中间梁22的高度a1:中间梁22在后碰撞等过程中朝着车辆竖直方向上侧移动的最大量(Q1SO)α 2:中间梁22在后碰撞等过程中朝着车辆竖直方向下侧移动的最大量(α 2彡O)注意，如果不需要将中间梁朝着车辆12的对角线上侧和对角线下侧的移动作为因素考虑，则\和％设定为零。此外，不管中间梁22的形状如何，以上所示的不等式(I)是通用不等式，因而，例如，其可以应用到具有U形横截面或者圆形横截面的中间梁以及如第一示例实施例的具有倒V形状的横截面的中间梁22。此外，不等式(I)不过是个示例，因而，可以使用各种其他表达式。即，基本上，每个载荷接收部分58D的至少一部分定位在中间梁22的车辆纵向方向前侧就足够了。因而，例如，载荷接收部分58D的高度匕可以小于中间梁22的高度hA。接着，将描述第一示例实施例的车辆电池安装结构10的效果。如图6所示，车身附接支架56附接在后壁46的后盖部分46A上，并且每个车身附接支架56的支架体58具有定位在电池框架40的后壁46和中间梁22之间的载荷接收部分58D。因而，例如，当在后碰撞等过程中中间梁22朝着车辆纵向方向前侧(即，在箭头FR所示的方向上)移动并撞击载荷接收部分58D时，如使用图3中的双点划线所示，中间梁22朝着车辆纵向方向前侧的移动，即，中间梁22在朝着电池组14的方向上的移动受到限制。此外，每个载荷接收部分58D相对于水平面以预定的倾斜角度ΘΒ (参照图4)倾斜，并且从车辆12的横向方向的外侧观察，车辆竖直方向上端部分58D2定位在车辆竖直方向下端部分58D1的车辆纵向方向后侧上。根据此结构，当中间梁22撞击载荷接收部分58D1时，中间梁22的对角线上侧被载荷接收部分58D阻挡，由此中间梁22朝着车辆竖直方向上侧的移动以及中间梁22朝着车辆纵向方向前侧的移动受到限制。例如，这使中间梁22撞击载荷接收部分58D的车辆竖直方向上侧上存在的部件、组件等(例如，地板面板、车身框架)的可能性最小。此外，由于载荷接收部分58D的刚性高于中间梁22的刚性，当撞击载荷接收部分58D时，中间梁22变形，并因而吸收冲击能量。因而，经由载荷接收部分58D、后壁46等的转移到电池组14的冲击载荷降低。尤其是，由于在第一示例实施例中载荷接收部分58D的倾斜角度θ Β设定成大于中间梁22的前壁22Α的倾斜角度θ Α( θ Β> θ Α)，当中间梁22在后碰撞等过程中朝着车辆纵向方向前侧移动时，中间梁22的前壁22k的开口侧端部22A1在中间梁22的弯曲部分22C撞击之前撞击载荷接收部分58D。因而,如使用图6中的实线所不，中间梁22的前壁22A围绕弯曲部分22C枢转地变形，使开口 30变窄，因而，更大的力矩作用在中间梁22上。这样，中间梁22的变形效率更高，因而，中间梁22能通过变形更有效地吸收冲击能量。结果，经由载荷接收部分58D、后壁46等传递到电池组14的冲击载荷进一步降低。同时，为了促进中间梁22的变形，在中间梁22的弯曲部分22C的外侧(S卩，当弯曲部分22C弯曲时张力作用的一侧的表面)可以设置在中间梁22的纵向方向上延伸的槽(珠)。此外，为了促进当中间梁22撞击载荷接收部分58D时中间梁22变形，载荷接收部分58D的抗挠刚度可以大于中间梁22的抗挠刚度(围绕构件轴线沿着圆周测量)。此外，在第一示例实施例中，每个载荷接收部分58D的车辆竖直方向上端部分58D2定位在中间梁22的弯曲部分22C的车辆竖直方向上侧上，即，载荷接收部分58D定位在中间梁22的弯曲部分22C的车辆纵向方向前侧上。如果每个载荷接收部分58D的车辆竖直方向上端部分58D2定位在中间梁22的弯曲部分22C的车辆竖直方向下侧上，例如，则仅仅中间梁22的前壁22k的下部会撞击载荷接收部分58D，因而，中间梁22会可能旋转，以使弯曲部分22C朝着车辆纵向方向前侧相对于前壁22A的下部移动，然后，沿着载荷接收部分58D和扁平壁58A朝着车辆竖直方向上侧移动，然后朝着车辆纵向方向前侧，超过车身附接支架56。此外，中间梁22可能朝着车辆12的对角线上侧以及车辆纵向方向前侧运动。在此情况下，中间梁22更可能移动超过车身附接支架56。根据第一示例实施例，在另一方面，由于每个载荷接收部分58D的车辆竖直方向上端部分58D2定位在中间梁22的弯曲部分22C的车辆竖直方向上侧上，中间梁22能整个由载荷接收部分58D接收。根据第一示例实施例，此外，每个载荷接收部分58D的车辆竖直方向上端部分58D2的相对于中间梁22的弯曲部分22C的位置基于不等式(I)的最大移动量Q1设定，最大移动量α工表示中间梁22朝着车辆竖直方向上侧移动的最大量。因而,如图4中的上双点划线所示，即使中间梁22在后碰撞等过程中朝着车辆12的对角线上侧移动，中间梁22能由载荷接收部分58D完全吸收。这降低了中间梁22移动超过车身附接支架56的可能性，因而，降低中间梁22撞击车身附接支架56的车辆竖直方向上侧上存在的部件、组件等(例如，地板面板、车身框架)的可能性。根据第一示例实施例，此外，每个载荷接收部分58D的车辆竖直方向下端部分58D1位于中间梁22的前壁22Α的开口侧端部22Α1的车辆竖直方向下侧，S卩，载荷接收部分58D位于中间梁22的前壁22k的开口侧端部22A1的车辆纵向方向前侧上。这样，中间梁22能由载荷接收部分58D完整地接收。根据第一示例实施例,此外，每个载荷接收部分58D的车辆竖直方向下端部58D1的相对于中间梁22的前壁22k的开口侧端部22A1的位置基于不等式(I)中的最大移动量Ci2设定，最大移动量Ci2表示中间梁22朝着车辆竖直方向下侧移动的最大量。因而，尽管在附图中未示出，即使中间梁22在后碰撞等过程中朝着车辆12的对角线下侧移动，中间梁22能由载荷接收部分58D整体地接收。这降低了中间梁22撞击通过车身附接支架56的下侧的可能性，因而降低了中间梁22侵入电池框架的可能性。同时，在每个载荷接收部分58D的车辆竖直方向下端部分58D1和车辆竖直方向上端部分58D2处可以分别设置用于防止或者禁止中间梁22沿着载荷接收部分58D在车辆12的竖直方向上移动的止挡器(例如，突起)。此外，当另一车辆(在附图中未示出)在两个车辆在车辆12的横向方向上彼此偏移的状态下追尾车辆12，例如，如图3中的双点划线所示，中间梁22朝着车辆纵向方向前侧以相对于后壁46的角度Θ移动。在此情况下，如果仅仅一个车身附接支架56设置在后盖部分46的车辆横向方向中心部分处，则在中间梁22撞击车身附接支架56的载荷接收部分58D之前，中间梁22的车辆横向方向端部之一会可能撞击后壁46。另一方面，根据第一不例实施例，由于在后壁46的两个车辆横向方向端部处分别设置两个车身附接支架56，即使当中间梁22朝着车辆纵向方向前侧以相对于后壁46的某个角度移动时，中间梁22的车辆横向方向端部仍撞击两个车身附接支架56中之一。因而，如上所述，第一示例实施例的车辆电池安装结构10使中间梁22侵入电池框架40的可能性最小。接着，将描述根据本发明第二示例实施例的车辆电池安装结构。以下，与第一示例实施例相同的结构元件将用相同的参考标号来表示，并且它们的描述将适合地省略。如图7所示，第二示例实施例的车辆电池安装结构70具有设置在后壁46的后盖部分46A的车辆横向方向中部处的突起部分72。突起部分72朝着车辆纵向方向后侧相对于后盖部分46A的两个车辆横向方向端部46A1突起。突起部分72具有与中间梁22相对的扁平壁72A和从扁平壁72A的各个车辆横向方向端部弯曲到车辆纵向方向前侧的角部部分72B。变形空间(空间)74限定在扁平壁72A和电池组14之间。突起部分72的刚性低于中间梁22的刚性。因而，当中间梁22撞击扁平壁72A或者其中的角部部分72B时，突起部分72或者相同的角部部分72B通过压碎而变形到变形空间74 —侧。在突起部分72的车辆12的横向方向的两侧上分别设置两个车身附接支架56。突起部分72比车身附接支架56更朝着车辆纵向方向后侧突起，并且突起部分72的扁平壁72A和角部部分72B位于每个车身附接支架56的载荷接收部分58D的车辆纵向方向后侧上。此外，突起部分72的角部部分72B和每个车身附接支架56的载荷接收部分58D的相对位置设定成满足以下不等式(2)。因而，当中间梁22朝着车辆纵向方向前侧以相对于后壁56的某个角度移动时，即，当中间梁22可旋转地朝着车辆纵向方向前侧移动时，中间梁22在撞击载荷接收部分58D的同时或者之前撞击突起部分72的角部部分72B的之一。X2A1 ≤tan 0max...(2)X1:角部部分72B和载荷接收部分58D之间在车辆12的横向方向上的间隔(距离)X2:角部部分72B和载荷接收部分58D之间在车辆12的纵向方向上的间隔(距离)Θ _:中间梁22的最大旋转角度此外，突起部分72的扁平壁72A和电池组14之间的距离设定成使得满足以下不等式(3)。这样，即使当在与中间梁22碰撞过程中变形时，突起部分72不会在中间梁22变得被突起部分72和车身附接支架56的载荷接收部分58D (即，在两个点处)支撑之前碰撞电池组14。X3>X2 …(3) X3:电池组14和突起部分72的扁平壁72A之间在车辆12的纵向方向上的距离接着，将描述第二示例实施例的车辆电池安装结构70的效果。突起部分72和车身附接支架56设置在后壁46的后盖部分46A处。此外，突起部分72的角部部分72B和每个车身附接支架56的载荷接收部分58D的相对位置设定成满足以上不等式(2)。因而，例如，如图7中双点划线所示，当中间梁22朝着车辆纵向方向前侧以小于最大旋转角度的旋转角Θ移动时，中间梁22在撞击车身附接支架56的载荷接收部分58D之前撞击突起部分72的角部部分72Β中的一者，由此，中间梁22朝着车辆纵向方向前侧的移动，即，中间梁22在朝着电池组14的方向上的移动受到限制。以此方式，中间梁22侵入电池框架20的可能性最小化。此外，由于突起部分72的刚性小于中间梁22的刚性，所以当中间梁22撞击突起部分72的角部部分72Β中的一者时，相同的角部部分72Β通过朝着电池组15 —侧的压碎，吸收冲击能量而变形。此外，变形空间74限定在突起部分72的扁平壁72Α和电池组14之间，并且用作用于角部部分72Β的变形的空间，使得当突起部分72在碰撞过程中变形时突起部分72和电池组14之间的接触的可能性最小化。因而，对电池组14的损坏能降低。然后，随着中间梁22在角部部分72Β变形的情况下朝着车辆纵向方向前侧进一步移动，中间梁22撞击车身附接支架56的载荷接收部分58D。以此方式，冲击能量通过中间梁22变形而被吸收，并且中间梁22变得被突起部分72的角部部分72Β和车身附接支架56的载荷接收部分58D (即，在两个点处)支撑。这样，中间梁22朝着车辆纵向方向前侧的移动进一步受到限制。此外，由于如较早所述中间梁22撞击突起部分72的角部部分72Β，然后撞击载荷接收部分58D，如果车辆电池安装结构70适于使中间梁22在撞击突起部分72之前撞击载荷接收部分58D，则输入到突起部分72的冲击能量大于要输入到突起部分72的能量。因而，突起部分72的变形量较大，因而，突起部分72能更有效地通过变形吸收冲击能量。因而，能降低经由突起部分72、后壁46等传递到电池组14的冲击能量。同时，当如图7中的双点划线所示中间梁22朝着车辆纵向方向前侧以最大旋转角度θ max移动时，中间梁22同时撞击突起部分72的角部部分72B中的一者和车身附接支架56的载荷接收部分58D，由此，中间梁22朝着车辆纵向方向前侧的移动受到限制。此外，此时，冲击能量通过突起部分72的相同的角部部分72B被压碎并因而变形而被吸收。此外，当撞击载荷接收部分58D时，中间梁22也变形，并因而吸收冲击能量。因而，能降低经由后壁46等传递到电池组14的冲击能量。根据第二示例实施例，因而，中间梁22上的冲击载荷能在两个点处被接收，即，通过突起部分72的角部部分72B中的一者和车身附接支架56的载荷接收部分58D接收。因而，中间梁22在车辆12的纵向方向上的移动与例如中间梁22上的冲击载荷仅仅通过载荷接收部分58D接收(即，在一个点处)的情况相比能降低。根据第二示例实施例，此外，由于突起部分72的扁平壁72A和电池组14之间的距离设定成满足以上不等式(3)，用于突起部分72的变形的空间至少与车辆12纵向方向上的间隔X2 (参照图7) —样宽。同时，在中间梁22撞击载荷接收部分58D之前突起部分72在车辆12的纵向方向上变形的量在中间梁22朝着车辆纵向方向前侧与后壁46平行地(没有角度)移动的情况下最大，如图3中的双点划线所示。因而，如果如上所述用于突起部分72的变形的空间至少与车辆12的纵向方向的间隔X2 —样宽，中间梁22能被突起部分72和载荷接收部分58D支撑，即，在两个点处，同时防止变形的突起部分72碰撞电池组14。尽管在第二示例实施例中从上方观察突起部分72形成为大致的梯形，它可以以其他的方式形成。例如，突起部分72的横截面可以是矩形或者突起形。此外，尽管后壁46和突起部分72在第二示例实施例中一体地设置为单个部件，它们可以以其他的方式设置。例如，后壁46和突起部分可以设置为单独的部件，并且突起部分可以通过焊接、螺栓连接等结合到后壁46的后盖部分46A。此外，例如，缓冲构件(例如，弹性构件)可以设置在用于突起部分72的变形空间74中，只要变形空间74能制成和要求一样大即可。此外，突起部分72不必形成为比载荷接收部分58D更朝着车辆纵向方向后侧突起。即，车身附接支架56可以比突起部分72更朝着车辆纵向方向后侧突起。接着，将描述第一和第二示例实施例的其他修改。尽管在第一和第二示例实施例中在车辆12的横向方向外侧观察每个载荷接收部分58D倾斜成使得车辆竖直方向上端部分58D2定位在车辆竖直方向下端部分58D1的车辆纵向方向后侧上，但是每个载荷接收部分58D可以以其他方式形成。即，基本上，只要当中间梁22撞击载荷接收部分58D时每个载荷接收部分58D能限制中间梁22朝着车辆纵向方向前侧的移动。因而，例如，每个载荷接收部分58D可以形成为在竖直平面中延伸。然而，如较早所述，载荷接收部分58D优选地倾斜，因为它们还能用来限制中间梁22朝着车辆竖直方向上侧的移动。此外，尽管在第一和第二示例实施例中车身附接支架56布置在后壁46的后盖部分46A处，它们可以以其他的方式布置。即，基本上，车身附接支架56定位在电池框架40和中间梁22之间就足够了。因而，例如，车身附接支架56可以经由角杆等附接在各个电池侧框架42上。此外，尽管在第一和第二示例实施例中两个车身附接支架56设置在后壁46的后盖部分46A的各个车辆横向方向端部附近，但是只要设置至少一个车身附接支架56就够了。因而，例如，车身附接支架56的数量和布置能根据需要而变化。此外，尽管在第一和第二示例实施例中中间梁22形成为倒V形横截面，它可以以其他的方式形成。例如，它可以形成为倒U形或者圆形横截面。此外，它可以形成为V形或者U形，在其车辆竖直方向上侧具有开口。此外，尽管在第一和第二示例实施例中电池框架40作为整体是框架形状，电池框架40可以以其他方式成形。S卩，基本上，电池框架40布置在车辆12的地板下方并支撑电池组14即可。因而，例如，电池框架40可以是由彼此连接的多个细长构件组成的格栅状框架。此外，尽管车辆12在第一和第二示例实施例中是电动车，但是以上所述的结构可以应用到各种其他车辆。即，第一和第二示例实施例的车辆电池安装结构可以应用到各种车辆，包括混合动力车辆，其中，电池安装在中间梁(连接梁)的车辆纵向方向前侧，经由中间梁一对左右后悬架连接到彼此。具体地，第一和第二示例实施例的车辆电池安装结构能有效地应用到其中电池安装在中间梁附近的车辆的后结构。尽管本发明已经参照第一和第二示例实施例进行描述，但是要理解到本发明不限于它们，而是可以在不脱离本发明的范围的情况下以各种变化、修改或者改进来实施，包括在第一和第二示例实施例中结构元件的各种组合。
权利要求
1.一种车辆电池安装装置，包括: 电池框架，其布置在连接梁的车辆纵向方向前侧并将电池支撑在所述车辆的地板的下方，所述连接梁在车辆的横向方向上延伸并且一对后悬架经由所述连接梁连接到彼此； 后壁，其设置在所述电池框架处，并沿着所述车辆的横向方向布置在所述电池和所述连接梁之间；以及 载荷接收部分，其设置在所述后壁处，布置在所述后壁和所述连接梁之间，并附接在所述车辆的车身上。
2.根据权利要求1所述的车辆电池安装结构，其中，从所述车辆的横向方向的外侧观察，所述载荷接收部分倾斜，使得所述载荷接收部分的车辆竖直方向上端定位在所述载荷接收部分的车辆竖直方向下端的车辆 纵向方向后侧上。
3.根据权利要求1或2所述的车辆电池安装结构，其中: 从所述车辆的横向方向的外侧观察，所述连接梁具有在车辆竖直方向下侧具有开口的倒V形开口横截面；并且 所述载荷接收部分相对于水平面的倾斜角度大于在更靠近所述载荷接收部分的一侧的连接梁相对于所述水平面的倾斜角度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆电池安装结构，其中，所述载荷接收部分的车辆竖直方向上端位于所述连接梁的车辆竖直方向上端的车辆竖直方向上侧。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆电池安装结构，其中，所述载荷接收部分的车辆竖直方向下端位于所述连接梁的车辆竖直方向下端的车辆竖直方向下侧。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆电池安装结构，其中，所述后壁具有突起部分，所述突起部分朝着车辆纵向方向后侧突起并形成为使得在所述电池和所述突起部分之间限定空间。
7.根据权利要求6所述的车辆电池安装结构，其中，所述突起部分相比于所述载荷接收部分进一步朝着所述车辆纵向方向后侧突起。
8.根据权利要求7所述的车辆电池安装结构，其中，所述突起部分设置在所述后壁的车辆横向方向中间部分处，并且所述载荷接收部分设置在所述突起部分在所述车辆的横向方向的两侧的每侧上。
全文摘要
在车辆电池安装结构中，支架体(58)的每个侧壁(58B)具有从基部(58C)的车辆竖直方向上端朝着扁平壁(58A)的车辆竖直方向下端倾斜延伸的载荷接收部分(58D)。载荷接收部分(58D)定位在后壁(46)和中间梁(22)之间。因而，当中间梁(22)在后碰撞等过程中朝着车辆纵向方向前侧移动时，中间梁(22)的前壁(22A)撞击载荷接收部分(58D)。
文档编号B60K1/04GK103079858SQ201180042416
公开日2013年5月1日 申请日期2011年9月2日 优先权日2010年9月3日
发明者城冈正和, 广田明宏 申请人:丰田自动车株式会社