专利名称：电力机动车的底盘框架及电力机动车的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力机动车的底盘框架及电力机动车。
背景技术：
为了提高机动车的燃料利用率的、车身的无骨架化和底盘框架的轻量化不断发展。另一方面，作为地球暖化对策的一环而电力机动车的开发不断发展，基于内燃机的以往的机动车同样地，轻量化的必要性提高。在以往的机动车中，提出有整体由铝合金挤压材料构成的底盘框架(专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2008-76552号公报针对电力机动车的轻量化的要求，专利文献1的结构不充分，希望进一步的轻量化。作为其对策，还讨论了例如通过纤维强化塑料来形成底盘框架整体的结构。可是，为了实现底盘框架整体的纤维强化塑料化，而需要进行基于预浸成形的一体成形，成本变高。而且，在悬置件安装部产生复杂的应力集中，在纤维强化塑料中，难以确保强度。
发明内容
根据本发明的第一形态，底盘框架具备由金属材料形成的前侧及后侧的一对悬架；由纤维强化塑料形成，且在前侧及后侧端部分别连结有前侧及后侧悬架的中间框架， 一对悬架分别具备在车辆两侧沿车辆前后方向延伸的侧梁、将该侧梁相互连结的横梁、安装悬置件的悬置件安装部，中间框架具备在车辆两侧沿车辆前后方向延伸的中空截面的侧梁、将该侧梁相互连结的横梁，中间框架的各侧梁的前侧及后侧端部被作为连结部，一对悬架的侧梁分别从车辆前后方向两端部插入到该连结部，且彼此通过连结构件连结。根据本发明的第二形态，以第一形态为基础，优选的是，中间框架的各梁由碳纤维强化塑料成型。根据本发明的第三形态，以第一或第二形态为基础，优选的是，中间框架的横梁包括至少一对横梁，中间框架还具备在一对横梁的中央部分对中间框架进行加强的副梁。根据本发明的第四形态，以第三形态为基础，优选的是，副梁沿车辆前后方向延伸，前侧悬架的横梁包括至少一对横梁，后侧悬架的横梁包括至少一对横梁，副梁的前侧端部与前侧悬架的后侧横梁连结，副梁的后侧端部与后侧悬架的前侧横梁连结。根据本发明的第五形态，以第一至第四形态中任一形态为基础，优选的是，中间框架的侧梁是由碳纤维强化塑料成型的方管，向方管插入的悬架的侧梁与方管呈相似形状， 在中间框架的连结部处，在中间框架的侧梁的上下内周面与悬架的侧梁的上下外周面之间设置嵌入件，嵌入件由连结构件一同紧固。根据本发明的第六形态，电力机动车具备第一至第五形态中任一形态的底盘框架；在前侧悬架及后侧悬架中的任一方搭载的行驶用电动驱动装置；搭载于中间框架，且向行驶用电动驱动装置供给电力的蓄电池；将蓄电池和行驶用电动驱动装置电连接的电配线。根据本发明的第七形态，以第六形态为基础，优选的是，搭载行驶用电动驱动装置的悬架的侧梁形成为筒状，电配线在筒状内部的中空空间内和中间框架的侧梁的中空空间内回绕并配线。发明效果根据本发明，能够提供一种不损害强度而实现轻量化的底盘框架。其结果是，能够延长电力机动车的续航距离。
图1是表示在本发明的底盘框架安装有悬置件、车轮的电力机动车的行走部分的一例的立体图。图2是图1的底盘框架的立体图。图3是图1的底盘框架的俯视图。图4是图1的底盘框架的侧视图。图5是表示对图1的中间框架和悬架进行了分解的状态的俯视图。图6是图1的连结部416的纵向剖视图。图7是图6的连结部416的VII-VII线剖视图。图8是说明电配线的回绕的底盘框架的立体图。图9是说明适用本发明的电力机动车的一例的框图。
具体实施例方式以下，根据附图，详细地说明本发明的电力机动车的底盘框架的实施方式。在以下说明的实施方式中，举例说明将本发明适用于以电动机为车辆的唯一的驱动源的纯粹的电力机动车的底盘框架的情况。需要说明的是，以下说明的实施方式的结构也可以适用于以作为内燃机的发动机和电动机为车辆的驱动源的电动车辆、例如混合动力机动车(轿车) 的底盘框架。首先，使用图9，说明适用本发明的底盘框架的纯粹的电力机动车(以下，简记为 “EV”)的电动机驱动系统。图9表示EV1000的驱动系统的结构及构成其一部分的电动机驱动系统的各组件的电连接结构。需要说明的是，在图9中，粗实线表示强电系统，细实线表示弱电系统。在未图示的车身的前部或后部轴支承有能够旋转的车轴1820。在车轴1820的两端设有一对驱动轮1800。虽然未图示，但在车身的后部或前部轴支承有在该两端设有一对从动轮的能够旋转的车轴。在图9所示的EV1000中，示出了以驱动轮1800为前轮且以从动轮为后轮的前轮驱动方式，但也可以是以驱动轮1800为后轮且以从动轮为前轮的后轮驱动方式。在车轴1820的中央部设有差速齿轮(以下，记为“DEF”)1830。车轴1820与 DEF1830的输出侧机械连接。在DEF1830的输出侧(二机械连接有变速器1810的输出轴。 DEF1830是差动式动力分配机构，将由变速器1810变速而传递的旋转驱动力向左右的车轴1820分配。在变速器1810的输出侧机械地连接有电动发电机1200的输出侧。电动发电机1200是旋转电机，具有具备电枢绕组1211的电枢(在图9所示的 EV1000中相当于定子)1210 ；隔着空隙与电枢1210对置配置，且具备永久磁铁1221的励磁 (在图3所示的EV1000中相当于转子)1220。电动发电机1200在EV1000的动力前进时作为电动机发挥功能，在再生时作为发电机发挥功能。在电动发电机1200作为电动机发挥功能时，蓄积在蓄电池1100中的电能经由逆变器装置1300向电枢绕组1211供给。由此，电动发电机1200通过电枢1210与励磁1220 之间的磁性作用而产生旋转动力(机械能量)。从电动发电机1200输出的旋转动力经由变速器1810及DEF1830向车轴1820传递，对驱动轮1800进行驱动。电动发电机1200作为发电机发挥功能时，从驱动轮1800传递的机械能量(旋转动力)向电动发电机1200传递，对电动发电机1200进行驱动。如此，对电动发电机1200 进行驱动时，在电枢绕组1211中，励磁1220的磁通交链而感应出电压。由此，电动发电机 1200产生电力。从电动发电机1200输出的电力经由逆变器装置1300向蓄电池1100供给。 由此，蓄电池1100被充电。电动发电机1200通过利用逆变器装置1300控制电枢1210与蓄电池1100之间的电力而进行驱动。即，逆变器装置1300是电动发电机1200的控制装置。逆变器装置1300 是通过开关半导体元件的开关动作而将电力从直流转换成交流，并从交流转换成直流的电力转换装置。逆变器装置1300具备功率模块1310 ；对安装于功率模块1310的开关半导体元件进行驱动的驱动电路1330 ；与功率模块1310的直流侧电并联连接，且使直流电压平滑的电解电容器1320 ；生成功率模块1310的开关半导体元件的开关指令，并将与该开关指令对应的信号向驱动电路1330输出的电动机控制装置1340。功率模块1310是如下的结构体为了将两个(上支路及下支路的)开关半导体元件电串联连接，并将串联电路(一相量的支路)电并联连接三相量(三相电桥连接)构成电力转换电路，而将六个开关半导体元件安装在基板上，并通过铝线等连接导体进行电连接。作为开关半导体元件，使用金属氧化膜半导体型电场效果晶体管(MOSFET)或绝缘栅极双极晶体管(IGBT)。在此，通过MOSFET构成电力转换电路时，由于在漏电极与源电极之间存在有寄生二极管，因此无需另外在它们之间安装二极管元件。另一方面，通过IGBT 构成电力转换电路时，由于在集电极与发射电极之间未存在二极管元件，因此需要另外在它们之间电反向并联连接二极管元件。各上支路的下支路连接侧的相反侧(IGBT时为集电极侧)被从功率模块1310的直流侧向外部导出，且与蓄电池1100的正极侧电连接。各下支路的上支路连接侧的相反侧 (IGBT时为发射电极侧)被从功率模块1310的直流侧向外部导出，且与蓄电池1100的负极侧电连接。各支路的中点被从功率模块1310的交流侧向外部导出，且与电枢绕组1211 的对应相的绕组电连接。需要说明的是，各支路的中点是上支路的下支路连接侧(IGBT时为上支路的发射电极侧)与下支路的上支路连接侧(IGBT时为下支路的集电极侧)的连接点ο电解电容器1320是抑制开关半导体元件的高速开关动作及电力转换电路中寄生的电感引起而产生的电压变动，即除去直流成分包含的交流成分的平滑电容器。作为平滑电容器，可以取代电解电容器1320而使用薄膜电容器。
电动机控制装置1340是电路装置。电动机控制装置1340从担任车辆整体的控制的车辆控制装置1840输出的转矩指令信号，生成对六个开关半导体元件的开关指令信号 (例如PWM(脉冲宽度调制)信号)。并且，电动机控制装置1340将生成的开关指令信号向驱动电路1330输出。驱动电路1330是电路装置。驱动电路1330接受从电动机控制装置1340输出的开关指令信号，生成对六个开关半导体元件的驱动信号。并且，驱动电路1330将生成的驱动信号向六个开关半导体元件的栅极电极输出。车辆控制装置1840基于来自驾驶员的转矩要求(油门踏板的踏入量或节气门的开度)、车辆的速度等表示车辆的驾驶状态的多个状态参数，生成对电动机控制装置1340 的电动机转矩指令信号。并且，车辆控制装置1840将生成的电动机转矩指令信号向电动机控制装置1340输出。蓄电池1100构成电动发电机1200的驱动用电源，并经由接线盒1400而与逆变器装置1300及充电器1500电连接。蓄电池1100是公称输出电压200伏以上的高电压的蓄电池。作为蓄电池1100，使用锂离子蓄电池。需要说明的是，作为蓄电池1100，还可以使用铅电池、镍氢电池、电双层电容器、混合动力电容器等其他的蓄电器。蓄电池1100是通过逆变器装置1300及充电器1500进行充放电的蓄电装置，具备电池部1110及控制部作为主要部分。电池部1110是电能的储藏库，将能够进行电能的蓄积及释放(直流电力的充放电)的多个锂离子电池电串联连接而构成。电池部1110与逆变器装置1300及充电器1500 电连接。控制部是由多个电路部件构成的电子控制装置。控制部对电池部1110的状态进行管理及控制，并向逆变器装置1300及充电器1500提供容许充放电量，从而控制电池部 1110的电能的出入。电子控制装置在功能上分为2个层而构成，具备蓄电池控制装置1130和电池控制装置1120。蓄电池控制装置1130在蓄电池1100内相当于上位(父)，电池控制装置1120 相对于蓄电池控制装置1130而相当于下位(子)。电池控制装置1120基于从蓄电池控制装置1130输出的指令信号，进行按照蓄电池控制装置1130的指令的动作。电池控制装置1120具备对多个锂离子电池的各自的状态进行管理及控制的多个电池管理机构。多个电池管理机构分别由集成电路(IC)构成。在将电串联连接的多个锂离子电池分成几个组时，多个集成电路分别与该组对应设置。多个集成电路分别检测对应的组具有的多个锂离子电池的各自的电压及过充放电异常。而且， 多个集成电路分别在对应的组具有的多个锂离子电池间存在充电状态的不均时，对充电状态大于规定的充电状态的锂离子电池进行放电。即，多个集成电路分别管理及控制对应的组具有的多个锂离子电池的各自的状态，以使得对应的组具有的多个锂离子电池间的充电状态一致。蓄电池控制装置1130是电子控制装置。蓄电池控制装置1130对电池部1110的状态进行管理及控制，并向车辆控制装置1840或电动机控制装置1340通知容许充放电量， 而控制电池部1110的电能的出入。蓄电池控制装置1130具备状态检测机构。状态检测机
6构是微型计算机或数字信号处理机等运算处理装置。从用于对电池部1110的充放电电流进行计测的电流计测机构、用于对电池部 1110的充放电电压进行计测的电压计测机构、以及用于对电池部1110及几个锂离子电池的温度进行计测的温度计测机构输出的计测信号、从电池控制装置1120输出的与多个锂离子电池的端子间电压相关的检测信号、从电池控制装置1120输出的异常信号、基于点火钥匙开关的动作的接通断开信号、以及从上位控制装置即车辆控制装置1840或电动机控制装置1340输出的信号这多个信号向蓄电池控制装置1130的状态检测机构1输出。蓄电池控制装置1130的状态检测机构基于从上述的输出信号得到的信息、预先设定的锂离子电池的特性信息及运算所需的运算信息这多个信息，而执行多个运算。作为多个运算，包含用于检测电池部1110的充电状态(SOC =State of charge)及劣化状态 (SOH=State of health)等的运算、用于使多个锂离子电池的充电状态平衡的运算、以及用于控制电池部1110的充放电量的运算等。并且，蓄电池控制装置1130的状态检测机构基于上述的运算结果，生成并输出多个信号。作为多个信号，包括对电池控制装置1120的指令信号、与用于控制电池部1110的充放电量的容许充放电量相关的信号、与电池部1110的 SOC相关的信号、以及与电池部1110的SOH相关的信号等。另外，蓄电池控制装置1130的状态检测机构基于从电池控制装置1120输出的异常信号，生成并输出用于切断第一正极及负极继电器1410、1420的指令信号、及用于通知异常状态的信号这多个信号。蓄电池控制装置1130及电池控制装置1120通过信号传送路而能够相互传递信号，但被电绝缘。这是因为相互的动作电源不同，相互的基准电位不同。因此，在将蓄电池控制装置1130及电池控制装置1120之间连结的信号传送路上设有光耦合器、容量性结合元件、变压器等绝缘体1140。由此，蓄电池控制装置1130及电池控制装置1120能够使用基准电位互不相同的信号来进行信号传送。蓄积于蓄电池1100的电能被使用作为使EV1000行驶的电动机驱动系统的驱动用电力。向蓄电池1100的电能的蓄积通过由电动机驱动系统的再生动作生成的再生电力、或从面向家庭商用电源取入的电力、或电站购入的电力来进行。从家庭的商用电源1600或电站的供电装置对蓄电池1100进行充电时，将充电器 1500与商用电源1600或电站的供电装置电连接。即，将与充电器1500的外部电源连接端子电连接的电源线缆的前端的电源插头1550插入商用电源1600侧的插座1700，或者将从电站的供电装置延伸出的电源线缆与充电器1500的外部电源连接端子连接。由此，交流电力从商用电源1600或电站的供电装置向充电器1500供给。充电器1500将供给的交流电力转换为直流电力，且调整为蓄电池1100的充电电压后，向蓄电池1100供给。由此，蓄电池1100被充电。需要说明的是，来自电站的供电装置的充电也基本上与来自家庭的商用电源1600 的充电同样地进行。但是，在来自家庭的商用电源1600的充电和来自电站的供电装置的充电中，向充电器1500供给的电流容量及充电时间不同。来自电站的供电装置的充电的电流容量大于来自家庭的商用电源1600的充电的电流容量，且充电时间快，即能够急速充电。充电器1500是具备交直转换电路1510、升压电路1520、驱动电路1530及充电控制装置1540作为主要的结构设备的电力转换装置。充电器1500将从家庭的商用电源1600供给的交流电力或从电站的供电装置供给的交流电力转换成直流电力。而且，充电器1500 将该转换后的直流电力升压成蓄电池1100的充电电压而向蓄电池1100供给。交直转换电路1510是将从外部电源供给的交流电力转换成直流电力而输出的电力转换电路。交直转换电路1510例如由多个二极管元件的电桥连接而构成。交直转换电路1510具备为了将从外部电源供给的交流电力整流为直流电力而设置的整流电路；与整流电路的直流侧电连接，且为了改善整流电路的输出的功率因数而设置的功率因数改善电路。作为将交流电力转换为直流电力的电路，可以使用通过将二极管元件反向并联连接的多个开关半导体元件的电桥连接而构成的电路。升压电路1520是用于使从交直转换电路1510(功率因数改善电路)输出的直流电力升压至蓄电池1100的充电电压的电力转换电路，例如由绝缘型的DC-DC转换器构成。 绝缘型的DC-DC转换器包括变压器、转换电路、整流电路、平滑电抗器、平滑电容器。转换电路与变压器的一次侧绕组电连接，且由多个开关半导体元件的电桥连接而构成。转换电路将从交直转换电路1510输出的直流电力转换成交流电力而向变压器的一次侧绕组输出。 整流电路与变压器的二次侧绕组电连接，且由多个二极管元件的电桥连接而构成。整流电路将在变压器的二次侧绕组产生的交流电力整流成直流电力。平滑电抗器与整流电路的输出侧(直流侧)的正极侧电串联连接。平滑电容器与整流电路的输出侧(直流侧)的正负极之间电并联连接。充电控制装置1540是将包括微型计算机等运算处理装置在内的多个电子部件安装在电路基板上而构成的电路装置。充电控制装置1540控制基于充电器1500的蓄电池1100的充电终始、充电时从充电器1500向蓄电池1100供给的电力、电压、电流等。具体而言，充电控制装置1540接受从车辆控制装置1840输出的信号、从蓄电池1100的控制装置输出的信号，而生成对升压电路1520的多个开关半导体元件的开关指令信号(例如 PWM(脉冲宽度调制)信号)。然后，充电控制装置1540向驱动电路1530输出。车辆控制装置1840例如对充电器1500的输出侧的电压进行监控。车辆控制装置 1840将充电器1500和外部电源这两者电连接而向充电器1500的输出侧施加电压，在判断为成为了充电开始状态时，将用于使充电开始的指令信号向充电控制装置1540输出。车辆控制装置1840在基于从蓄电池1100的控制装置输出的蓄电池状态信号而判断为蓄电池 1100成为了充满电状态时，将用于结束充电的指令信号向充电控制装置1540输出。此种动作既可以由电动机控制装置1340或蓄电池1100的控制装置进行，也可以与蓄电池1100的控制装置协作而由充电控制装置1540独立进行。蓄电池1100的控制装置为了控制从充电器1500对蓄电池1100的充电，而检测蓄电池1100的状态，运算蓄电池1100的容许充电量，并将与该运算结果相关的信号向充电器 1500输出。驱动电路1530是通过将开关半导体元件、放大器等多个电子部件安装在电路基板上而构成的电路装置。驱动电路1530接受从充电控制装置1540输出的指令信号，产生对升压电路1520的多个开关半导体元件的驱动信号，向多个开关半导体元件的栅极电极输出。需要说明的是，在交直转换电路1510由开关半导体元件构成时，从充电控制装置 1540向驱动电路1530输出对交直转换电路1510的开关半导体元件的开关指令信号。并且，从驱动电路1530向交直转换电路1510的开关半导体元件的栅极电极输出对交直转换电路1510的开关半导体元件的驱动信号。其结果是，控制交直转换电路1510的开关半导体元件的开关。在接线盒1400的内部收纳有第一及第二正极侧继电器1410、1430及第一及第二负极侧继电器1420、1440。第一正极侧继电器1410是用于控制逆变器装置1300(功率模块1310)的直流正极侧与蓄电池1100的正极侧之间的电连接的开关。第一负极侧继电器1420是用于控制逆变器装置1300(功率模块1310)的直流负极侧与蓄电池1100的负极侧之间的电连接的开关。第二正极侧继电器1430是用于控制充电器1500(升压电路1520)的直流正极侧与蓄电池1100的正极侧之间的电连接的开关。第二负极侧继电器1440是用于控制充电器 1500(升压电路1520)的直流负极侧与蓄电池1100的负极侧之间的电连接的开关。第一正极侧继电器1410及第一负极侧继电器1420在电动发电机1200的旋转动力处于必要的驾驶模式时及电动发电机1200的发电处于必要的驾驶模式时被投入。在车辆处于停止模式时(点火钥匙开关被释放时)，在电动驱动装置或车辆发生了异常时及利用充电器1500对蓄电池1100进行充电时，第一正极侧继电器1410及第一负极侧继电器 1420被释放。另一方面，第二正极侧继电器1430及第二负极侧继电器1440在利用充电器 1500对蓄电池1100进行充电时被投入。在充电器1500对蓄电池1100的充电结束时及在充电器1500或蓄电池1100产生了异常时，第二正极侧继电器1430及第二负极侧继电器 1440被释放。第一正极侧继电器1410及第一负极侧继电器1420的开闭通过从车辆控制装置 1840输出的开闭指令信号来控制。第一正极侧继电器1410及第一负极侧继电器1420的开闭也可以由从其他的控制装置、例如电动机控制装置1340或蓄电池1100的控制装置输出的开闭指令信号来进行控制。第二正极侧继电器1430及第二负极侧继电器1440的开闭由从充电控制装置1540输出的开闭指令信号来控制。第二正极侧继电器1430及第二负极侧继电器1440的开闭也可以由从其他的控制装置、例如车辆控制装置1840或蓄电池1100的控制装置输出的开闭指令信号来控制。如以上所述，在EV1000中，在蓄电池1100、逆变器装置1300及充电器1500之间设置第一正极侧继电器1410、第一负极侧继电器1420、第二正极侧继电器1430及第二负极侧继电器1440，从而控制它们之间的电连接。其结果是，能够确保对高电压的电动驱动装置的
高安全性。图1是表示使用了本发明的一实施方式的底盘框架100的电力机动车EV的行驶部分的图。电力机动车的底盘框架100具有中间框架400 ；与中间框架400的车辆前后方向(图中的F方向、R方向)的两端部连结的悬架200、300。在底盘框架100的前侧悬架 200搭载有电动发电机1200、逆变器装置1300等电力机动车的行驶用电动驱动装置。在中间框架400搭载有蓄电池1600。蓄电池1600例如将锂离子蓄电池即多个单电池收容于蓄电池框体，能够输出几百伏的高电压。在底盘框架100的上表面设置车身结构体2000，将侧面面板等安装于车身结构体2000而形成车室空间。在悬架200、300上经由悬置件(未图示)而安装有车轮500、502、504、506，因此在
行驶时从车轮和悬置件施加大负载，产生复杂的应力集中。因此，在本发明的实施方式的底盘框架100中，如以下说明所示，利用金属材料构成悬架200、300，利用碳纤维强化塑料构成中间框架400。需要说明的是，车轮500、502、504、506相当于图9的驱动轮1800。参照图2 图5，说明悬架200、300和中间框架400的结构。图2是底盘框架100 的立体图，图3是底盘框架100的俯视图，图4是底盘框架100的侧视图，图5是组装前的分解图。前侧悬架200具有在车辆侧部沿前后方向延伸的侧梁202、204和将左右的侧梁 202、204在梁端部间连结的横梁206、208，形成为框架状。如图2所示，侧梁202、204的后侧端部202A、204A比横梁208向后侧突出。该突出部202A、204A作为将中间框架400和前侧悬架200连结的连结部发挥功能。在侧梁202的车辆内侧面设有电配线用开口 250。在前侧悬架200设有用于安装前轮悬置件(未图示)的托架210、212。后侧悬架300具有在车辆侧部沿前后方向延伸的侧梁302、304和将左右的侧梁 302、304在梁端部间连结的横梁306、308，形成为框架状。如图2所示，侧梁302、304的前侧端部302A、304A比横梁306向前侧突出。该突出部302A、304A作为将中间框架400和后侧悬架300连结的连结部发挥功能。在后侧悬架300设有用于安装悬置件(未图示)的托架 310,312ο侧梁202、204、302、304、横梁206、208、306、308由金属材料、例如钢铁材料、铝合
金等非铁金属材料构成的方管(具有中空截面)形成，能保证充分的强度，且能实现轻量化。中间框架400具有在车辆侧部沿前后方向延伸的侧梁402、404、将左右的侧梁 402、404在中间两部位连结的横梁406、408、将横梁406、408在中央部连结的副梁418。在侧梁402的车辆内侧面设有电配线用开口 450。在横梁406、408上载置、固定有蓄电池1600。与悬架200、300相比，在中间框架400未施加复杂且大的负载，因此侧梁402、404、 横梁406、408、副梁418通过与悬架200、300的材料不同的轻量材料、例如由碳纤维强化塑料构成的方管(具有中空截面)一体成型。在侧梁402的前侧和后侧的两端部分别设置连结部410、414，在侧梁404的前侧和后侧的两端部分别设置连结部412、416。中间框架400在连结部410、412处，与前侧悬架200的侧梁202、204分别连结。中间框架400在连结部414、416处，与后侧悬架300的侧梁302、304分别连结。如图5所示，在侧梁202、204、302、304、402、404预先穿设有供连结构件700贯通的贯通孔706。而且，在图5中虽然未表示，但在横梁206、306、406、408穿设有供连结构件 700贯通的同样的贯通孔706，该连结构件700用于安装副梁418。在侧梁402、404的前侧连结部410、412分别插入前侧悬架200的侧梁202、204的后侧端部202Α、204Α。并且，前侧悬架200经由贯通孔706，通过铆钉700与中间框架400 连结。在侧梁402、404的后侧端部414、416分别插入后侧悬架300的侧梁302、304的前侧端部302Α、302Α。并且，后侧悬架300经由贯通孔706，通过铆钉700与中间框架400连结。副梁418的前侧端部经由贯通孔706，通过铆钉700与前侧悬架200的后侧横梁 206连结。副梁418的后侧端部经由贯通孔706，通过铆钉700与后侧悬架300的前侧横梁 306连结。副梁418将横梁406、408相互连结。其结果是，提高中间框架400的相对于向下方的弯曲的强度、刚性，而且，通过悬架200、300来支承两端部，并对横梁406、408进行加
10强。参照图6及图7，进一步详细说明连结部410 416与悬架200、300的连结结构。 连结结构与连结部410 416同样地构成，因此仅以连结部416的连结结构为代表进行说明。在中间框架400的侧梁404插入后侧悬架300的侧梁304，并通过铆钉700彼此固定。详细而言，在侧梁404的连结部416嵌入侧梁304的突出部304A，在侧梁304的上下外表面与侧梁404上下内表面之间分别插入嵌入件702、704，通过铆钉700将侧梁304和 404连结。连结构件700供嵌入件702、704贯通，防止嵌入件702、704的偏斜、脱落。嵌入件702、704例如由非铁金属、塑料形成，防止与侧梁304的接触引起的侧梁404的损耗、损伤。而且，侧梁304、404的侧面也通过铆钉700而彼此牢固地连结。通过此种嵌合 连结，而中间框架400和悬架200、300彼此牢固地连结。因此，本发明的底盘框架100整体具备充分的强度，且实现了轻量化。说明底盘框架的组装次序。分别制作悬架200、300及中间框架400。在中间框架400的两端部分别插入悬架 200、300，利用铆钉700将各梁连结。在前侧悬架200的托架210、212安装前轮悬置件，在后侧悬架300的托架310、312安装前轮悬置件。通过前悬置件安装前轮500、502的车轴， 通过后悬置件安装后轮504、506的车轴。在底盘框架100的上表面设有未图示的车身结构体，在车身结构体安装侧面面板等而形成车室空间。在底盘框架100的前侧悬架200搭载未图示的驱动用电动机、逆变器等的电力机动车的驱动系统，在中间框架400搭载蓄电池1600。如图8所示，利用电配线 800将蓄电池1600与逆变器等驱动系统电路连接。在前侧悬架200的侧框架202的车辆内侧面设有电配线用开口 250。而且，在中间框架400的侧框架402的车辆内侧面也设有电配线用开口 450。电配线800从侧梁202的开口 250插入侧梁中空部，在侧框架402的中空部回绕，从侧梁402的开口 450向侧梁外被拉出，与蓄电池1600连接。由于将电动驱动装置与蓄电池1600的电配线800在侧梁的中空空间内回绕，因此能提高回绕电配线800的空间效率。以上的实施方式可以如以下那样变形实施。(1)虽然使用铆钉作为将中间框架400和前侧及后侧悬架200、300连结的连结构件，但也可以采用螺栓·螺母、其他的连结机构。关于副框架418与中间框架400的连结、 以及副框架418与前侧及后侧悬架200、300的连结也同样地可以采用螺栓·螺母、其他的连结机构。(2)虽然利用碳纤维强化塑料来成型中间框架400，但只要是芳族聚酰胺纤维强化塑料等能保证机械强度的纤维强化塑料即可，也可以使用其他的原料。(3)虽然对中间框架400的各梁进行一体成形，但也可以分别成型各梁，并利用铆钉或螺栓将它们连结。还可以仅将副梁418形成为单独构件，来与中间框架400、前侧悬架 200及后侧悬架300连结。需要说明的是，也可以省略副梁418。(4)悬架300主要在上下方向受到大负载，因此在侧梁304的上下配置嵌入件 702、704。然而，根据负载状况，也可以仅在上侧或下侧设置嵌入件。或者还可以在侧梁304的侧面的双方或一方设置嵌入件。(5)也可以不使副梁418沿车辆前后方向延伸，而沿倾斜方向延伸。还可以增设横梁而省略副梁。以上说明的实施方式只不过是一例，只要不损害本发明的特征，本发明就不局限于上述实施方式，关于在本发明的技术思想的范围内能考虑的其他的方式，也包含在本发明的范围内。因此，中间框架400、前侧及后侧悬架200、300的结构也未限定为实施方式。下面的优先权基础申请的公开内容作为引用文而包含于此。日本国专利申请2009年第272308号(2009年11月30日提出申请)
权利要求
1.一种底盘框架，具备由金属材料形成的前侧及后侧的一对悬架；由纤维强化塑料形成，且在前侧及后侧端部分别连结有前侧及后侧悬架的中间框架， 所述一对悬架分别具备在车辆两侧沿车辆前后方向延伸的侧梁、将该侧梁相互连结的横梁、安装悬置件的悬置件安装部，所述中间框架具备在车辆两侧沿车辆前后方向延伸的中空截面的侧梁、将该侧梁相互连结的横梁，所述中间框架的各侧梁的前侧及后侧端部被作为连结部，所述一对悬架的侧梁分别从车辆前后方向两端部插入到该连结部，且彼此通过连结构件连结。
2.根据权利要求1所述的底盘框架，其中， 所述中间框架的各梁由碳纤维强化塑料成型。
3.根据权利要求1或2所述的底盘框架，其中， 所述中间框架的横梁包括至少一对横梁，所述中间框架还具备在所述一对横梁的中央部分对中间框架进行加强的副梁。
4.根据权利要求3所述的底盘框架，其中， 所述副梁沿车辆前后方向延伸，所述前侧悬架的横梁包括至少一对横梁， 所述后侧悬架的横梁包括至少一对横梁， 所述副梁的前侧端部与所述前侧悬架的后侧横梁连结， 所述副梁的后侧端部与所述后侧悬架的前侧横梁连结。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的底盘框架，其中， 所述中间框架的侧梁是由碳纤维强化塑料成型的方管， 向所述方管插入的所述悬架的侧梁与所述方管呈相似形状，在所述中间框架的连结部处，在所述中间框架的侧梁的上下内周面与所述悬架的侧梁的上下外周面之间设置嵌入件，所述嵌入件由所述连结构件一同紧固。
6.一种电力机动车，其具备权利要求1 5中任一项所述的底盘框架；在所述前侧悬架及后侧悬架中的任一方搭载的行驶用电动驱动装置； 搭载于所述中间框架，且向所述行驶用电动驱动装置供给电力的蓄电池； 将所述蓄电池和所述行驶用电动驱动装置电连接的电配线。
7.根据权利要求6所述的电力机动车，其中，搭载所述行驶用电动驱动装置的所述悬架的侧梁形成为筒状，所述电配线在筒状内部的中空空间内和所述中间框架的侧梁的中空空间内回绕并配线。
全文摘要
本发明提供一种底盘框架，具备由金属材料形成的前侧及后侧的一对悬架；由纤维强化塑料形成，且在前侧及后侧端部分别连结有前侧及后侧悬架的中间框架，一对悬架分别具备在车辆两侧沿车辆前后方向延伸的侧梁、将该侧梁相互连结的横梁、安装悬架的悬架安装部，中间框架具备在车辆两侧沿车辆前后方向延伸的中空截面的侧梁、将该侧梁相互连结的横梁，中间框架的各侧梁的前侧及后侧端部被作为连结部，一对悬架的侧梁分别从车辆前后方向两端部插入到该连结部，且彼此通过连结构件连结。
文档编号B62D21/02GK102470893SQ20108003479
公开日2012年5月23日 申请日期2010年8月25日 优先权日2009年11月30日
发明者桥本裕明 申请人:株式会社日立制作所