用于在电动车辆中使用的框架结构的制作方法

用于在电动车辆中使用的框架结构的制作方法
【专利摘要】一种用于在电动车辆中使用的框架结构，所述电动车辆为具有驱动马达和构造成对驱动马达供应电力的驱动电池的卡车类型或者小货车类型的电动车辆，该框架结构包括：框架，包括在车身的前后方向上延伸的第一侧部件和第二侧部件；第一子框架和第二子框架，分别设置在第一侧部件和第二侧部件上；以及横向件，设置在第一子框架与第二子框架之间并且在车身的宽度方向上延伸。驱动电池设置在包括第一侧部件和第一子框架的第一侧框架结构本体与包括第二侧部件和第二子框架的第二侧框架结构本体之间。
【专利说明】用于在电动车辆中使用的框架结构
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于在2012年9月28日提交的现有日本专利申请N0.2012-216915并且要求其优先权的权益，通过引用将其全部内容结合于此。
【技术领域】
[0003]本发明涉及应用于配备有驱动马达和驱动电池的卡车类型(或者小货车类型)电动车辆的框架结构。
【背景技术】
[0004]具有装载台的卡车类型(或者小货车类型)电动车辆配备有:框架，用作电动车辆车身的构架:驾驶室(cabin)，形成于框架的上方并且位于其前侧上；装载台，安装在驾驶室的后方；驱动马达；驱动电池等。框架包括一对左侧部件和右侧部件、横向件等，这对左侧部件和右侧部件在车身的前后方向上延伸，横向件在车身的宽度方向上延伸。充当用于驱动马达的电源的驱动电池尺寸大且重量沉，以可靠地提供预定的行驶距离。在这种驱动电池安装在卡车类型电动车辆上的情况下，已构想将驱动电池沿着车身框架的侧部件设置并且驱动电池由所述侧部件支撑，如在例如JP-A-2001-97048和JP-A-2002-316540的图4中所描述的。
[0005]对于具有装载台的卡车类型电动车辆(与不具有装载台的客车类型车辆不同)的情况，设置在装载台下方的电动车辆的侧部件通常暴露于车身的侧面。因此，在驱动电池沿着侧部件设置的情况下，当从车身的外部观察时，驱动电池通过例如装载台与侧部件之间的间隙而暴露。因此，从驱动电池、电磁波发生源发出的电磁波可直接地泄漏在车辆周围并且可引起电磁干扰。此外，电连接至驱动电池的高压缆线可暴露于侧部件的外部。此外，例如在车辆在雨天行驶的过程中以及在车辆在水坑中行驶的时候，驱动电池易于被溅射上水，并且不能否认溅射的水可进入到驱动电池内部的可能性。
[0006]出于解决这些问题的目的，需要诸如使用保护盖来覆盖驱动电池的对策。然而，这种对策可导致整个电池单元的尺寸和成本的增加。此外,在驱动电池由框架(例如侧部件)支撑的情况下，需要加强框架的刚度以应对在例如车辆行驶过程中在框架中出现的变形(诸如弯曲和扭曲)。此外，还需要采用某种加强结构，以在碰撞等的时候抑制驱动电池被破坏。

【发明内容】

[0007]因此，本发明的目的是提供一种用于在卡车类型(或者小货车类型)电动车辆中使用的框架结构，该框架结构能够解决在驱动电池安装在车辆的框架上的情况下所遇到的问题。
[0008]为了实现该目的，根据本发明，提供一种用于在卡车类型或者小货车类型电动车辆中使用的框架结构，该框架结构具有驱动马达和构造成对驱动马达提供电力的驱动电池，该框架结构包括:框架，包括在车身的前后方向上延伸的第一侧部件和第二侧部件；第一子框架和第二子框架，分别设置在第一侧部件和第二侧部件上；以及横向件，设置在第一子框架与第二子框架之间并且在车身的宽度方向上延伸，其中，驱动电池设置在包括第一侧部件和第一子框架的第一侧框架结构本体与包括第二侧部件和第二子框架的第二侧框架结构本体之间。
[0009]第一侧部件和第二侧部件中的每一者均可具有帽形横截面。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横截面。可分别在第一侧部件与第一子框架之间以及第二侧部件与第二子框架之间设置侧部件盖。第一侧部件的凸缘、第一子框架的凸缘以及侧部件盖可结合，并且第二侧部件的凸缘、第二子框架的凸缘以及侧部件盖可结合，使得第一侧框架结构本体和第二侧框架结构本体中的每一者均具有第一封闭横截面和第二封闭横截面。
[0010]一个横向件中的一个端部可插入到第一子框架的孔中并且焊接至第一子框架，并且所述横向件的另一个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]可在每个横向件的纵向中央部分处形成向上突出的弯曲部分，并且可在该弯曲部分处设置用于支撑车辆的装载台的一部分的托架。
[0012]可在第一侧部件和第二侧部件上分别在第一子框架和第二子框架的后侧上设置侧部件延伸件。
[0013]一个横向件的一个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]可在每个横向件处设置放置装载台的部分。
[0015]根据本发明的一个方面，由于具有高强度的侧框架结构本体可设置在卡车类型电动车辆中的驱动电池的两侧上，因而可保护驱动电池免受例如碰撞荷载。另外，可通过侧框架结构本体防止溅射至车身的水进入到驱动电池内部，并且还可通过侧框架结构本体抑制从驱动电池发出的电磁波从车身的侧面部分辐射至外部。此外，可通过侧框架结构本体避免连接至驱动电池的缆线等暴露于车身的外部。因此，可解决在驱动电池安装在框架上的情况下会出现的问题。
【专利附图】

【附图说明】
[0016]图1为示出了根据实施例的卡车类型(或者小货车类型)电动车辆的侧视图；
[0017]图2为示出了图1中所示的卡车类型电动车辆的底视图；
[0018]图3为示出了图1中所示的卡车类型电动车辆的一部分的立体图，其中去除了装载台；
[0019]图4为示出了图1中所示的卡车类型电动车辆的一部分的沿着电动车辆的宽度方向截取的横截面图；
[0020]图5为示出了图1中所示的卡车类型电动车辆的侧部件和子框架单元的立体图；
[0021]图6为示出了图1中所示的卡车类型电动车辆的一部分的分解立体图；以及
[0022]图7为图4中所示的侧框架结构本体附近的放大横截面图。
【具体实施方式】
[0023]下面将参照图1至图7来描述根据本发明的实施例。[0024]图1为示出了卡车类型电动车辆10的实例的侧视图，并且图2为示出了卡车类型(或者小货车类型)电动车辆10的底视图。卡车类型电动车辆10配备有用作车身11的构架的框架(车身框架)12、形成于框架12的上方并且位于其前侧上的驾驶室13、设置在驾驶室13后方的装载台14、驱动马达15、传动器16、充当用于驱动马达15的电源的驱动电池
17、充电器20、充电连接器箱(charging connector box)21、充当用于车载式电气部件的电源的12伏电池22等。乘坐者坐于其上的座部25设置在驾驶室13的内部。
[0025]如在图1和图2中所示，驱动电池17设置在一对左侧部件和右侧件31和32之间，以便从定位在位于驾驶室13内的座椅25下方的底板(floor panel)26的下侧延伸至装载台14的下侧和前半部分。
[0026]图3为示出了车身11和装载台的一部分的立体图，并且图4为沿着车辆10的宽度方向截取的横截面图。图5为示出了框架12的立体图。组成车身11的一部分的框架12包括在车身11的前后方向上延伸的所述一对左侧部件和右侧件31和32、设置在侧部件31和32上的子框架单元40、设置在位于子框架单元40后方的侧部件31和32之间的横向件41和42等。横向件41和42在车身11的宽度方向上延伸并且通过焊接而固定至侧部件31和32的预定位置。在本说明书中，为了便于描述，所述一对侧部件31和32中的一个有时被称为第一侧部件31而另一个有时被称为第二侧部件32。子框架单元40设置在驱动电池17的上方。之后将对子框架单元40进行详细描述。
[0027]如在图3中所示，装载台14包括载荷放置于其上的底板件(floor member)50 ;设置在底板件50的侧部和后部上的门板51、52和53，设置在底板件50的下表面上的横向槛件(cross sill member) 54 (在图4和图6中不出)等。横向滥件54在车身11的宽度方向上延伸。在由钢板制成的底板件50上，用于加强刚度的多个筋状加强部分55例如沿着车身11的前后方向形成。此外，可用作检视窗的开口 56形成于底板件50中。开口 56用可移除的盖57覆盖。
[0028]如在图4中所示，驱动电池17包括电池盒60和设置在电池盒60内部的电池模块
61。电池模块61的实例由多个串联连接的锂离子电池单元形成。冷却空气流动通过的管道部分62形成于电池盒60的上表面侧上。电磁屏蔽件63设置于驱动电池17的下表面侧上。底盖64设置于电磁屏蔽件63的下方。尽管在图4中示出的电磁屏蔽件63形成为与底盖64分开，然而由金属网等制成的电磁屏蔽件可设置于底盖64内或者设置在底盖64的上表面上以便与底盖64成为整体。
[0029]多个横梁件71、72和73 (在图2中示出)设置于电池盒60的下表面侧上。横梁件71、72和73由金属材料制成(例如钢)，该金属材料具有足以支撑驱动电池17重量的强度。驱动电池17由横梁件71、72和73支撑至框架12的由侧部件31和32等形成的侧面。
[0030]子框架单元40设置在侧部件31和32上。子框架单元40设置在驱动电池17上方。此外，子框架单元40包括待设置在第一侧部件31上的第一子框架81、待设置在第二侧部件32上的第二子框架82、以及设置在这些子框架81和82之间并且在车身11的宽度方向上延伸的横向件83和84等。
[0031]每个横向件83和84均由在径向横截面上为圆形形状的所谓的圆管形成。弯曲部分83和84形成于相应横向件83和84的纵向中央部分处，每个弯曲部分均具有向上凸出的形状。在这些弯曲部分83a和84a处，将托架85和86设置在能够支撑装载台14的高度上。
[0032]图6为示出了框架12的一部分和装载台14的一部分的分解立体图，并且图7为图4的一部分并且是第一侧部件31和第一子框架81附近的放大截面图。由于第二侧部件32的侧面上的构造与第一侧部件31的侧面上的构造相似，因而下面将第一侧部件31的侧面上的构造作为代表实例进行描述。
[0033]如在图6中所示，侧部件盖90和91、安装托架92、侧部件延伸件93等设置在侧部件31上。如在图7中所示，侧部件31的实例是由具有帽形横截面的金属材料(例如钢板)制成并且在其上端处具有凸缘100。另一方面，子框架81的实例是由具有倒置的帽形横截面的金属材料(例如钢板)制成并且在其下端处具有凸缘101。侧部件盖90保持在侧部件31的凸缘100与子框架81的凸缘101之间并且这些件通过点焊结合，由此使得侧部件31、子框架81、以及侧部件盖90彼此固定。
[0034]第一封闭横截面(closed cross-section) SI (在图7中示出)由如上所述通过焊接装配而组装的侧部件31和侧部件盖90形成。此外，第二封闭横截面S2由子框架81和侧部件盖90形成。具有高度刚性的两层结构的侧框架结构本体121由用于形成这些封闭横截面SI和S2的侧部件31、子框架81以及侧部件盖90组成。
[0035]此外，侧部件延伸件93 (在图1、图3和图6示出)设置在侧部件31上以及子框架81的车身后侧上。例如，侧部件延伸件93的下部94插入到侧部件31中，并且插入的下部94通过诸如焊接的固定手段固定至侧部件31。由于第二侧部件32的侧面上的构造与第一侧部件31的侧面上的构造相似，因而同样的部件由与其共用的标号指代并且省略它们的描述。
[0036]如在图6和图7中所示，横向件中的定位在车身的前侧上的一个横向件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。定位在车身的后侧上的另一个横向件84的端部84b同样插入到子框架81的孔112和113中，并且端部84b焊接至子框架81。由于这些构造的原因，加强了设置驱动电池17的部分附近的扭曲刚度。对每个横向件83和84的端部83b和84b设置加强板115。在图7中示出的W1、W2和W3是焊接部分的实例。如在图5中所示次级组装(sub-assemble)的子框架单元40由如上所述通过焊接来组装的子框架81和82以及横向件83和84组成。
[0037]用于支撑装载台14的支撑部分81a和82a形成于子框架81和82的上表面上。用于支撑装载台14的支撑部分92a和93a同样分别形成于安装托架92的上表面上以及侧部件延伸件93的上表面上。用于支撑装载台14的前端的支撑部分120 (在图3中示出)形成于驾驶室13的后部处。装载台14放置在这些支撑部分81a、82a、92a、93a以及120上并且通过诸如螺栓或者焊接的固定手段固定至框架12的预定位置。
[0038]对该实施例的上述框架结构，具有高度刚性的两层结构的第一侧框架结构本体121由第一个侧部件31、第一子框架81以及第一侧部件盖90组成。装载台14与第一侧部件31之间的间隙几乎被第一子框架81阻塞。
[0039]此外，具有高度刚性的双层结构的第二侧框架结构本体122由第二侧部件32、第二子框架82以及第二侧部件盖90组成。装载台14与第二侧部件32之间的间隙几乎被第二子框架82阻塞。驱动电池17的两个侧表面17a和17b (在图4中示出)分别与侧框架结构本体121和122相对。[0040]由于以如上所述的方式构造的侧框架结构本体121和122用作电磁屏蔽物，因而可抑制从驱动电池17 (电磁波发生源)朝向车身的侧面发射的电磁波辐射到车辆10的周围。此外，由于装载台14的由钢制成的底板件设置在驱动电池17的上方并且电磁屏蔽件63设置在驱动电池17的下方，因而还可防止电磁波从驱动电池17向上和向下辐射。由于由钢制成的底板面板26设置在驱动电池17的前方，因而还可防止电磁波从驱动电池17向前辐射。此外，由于诸如驱动马达15、传动器16、以及横向件41和42的金属件设置在驱动电池17的后方，因而还可防止电磁波从驱动电池17向后辐射。
[0041]此外，由于高度刚性的侧框架结构本体121和122沿着驱动电池17的两个侧部设置，因而侧框架结构本体121和122可施加抵抗来自车身11的侧面和后部的碰撞荷载的极大力量，由此可抑制驱动电池17被破坏。
[0042]另外，由于可通过侧框架结构本体121和122而防止驱动电池17在雨天车辆行驶过程中以及车辆在水坑中行驶时被水溅射到，因而可抑制溅射的水进入到驱动电池17内部。此外，由于连接至驱动电池17的高压缆线(例如在图2中示出的缆线130)可设置在侧框架结构本体121和122的内侧上，因而可防止高压缆线暴露于车身的外部。
[0043]此外，由于向上突出的弯曲部分83a和84a形成在子框架单元40的横向件83和84处，因而可防止横向件83和84与驱动电池17的上表面(例如，管道部分62)产生干扰，并且装载台14的一部分可由设置成用于横向件83和84的托架85和86支撑，由此可加强装载台14的刚度。
[0044]对于该实施例的框架结构，在例如期望将用于已有的汽油动力车辆的车身框架转变成在卡车类型电动车辆中使用的车身框架的情况下，其上可安装驱动电池17的用于卡车类型电动车辆的框架结构可通过采取诸如将根据该实施例的子框架单元40和侧部件延伸件93安装在已有的车身框架上的对策而相对容易地获得。
[0045]显然，在实施本发明时，可适当地修改和实现组成侧框架结构本体的元件(包括侧部件和子框架)的结构、布置等。此外，装载台、驱动电池等的模式不限于根据上述实施例的那些，而是可以各种模式实现。此外，根据本发明的框架结构不仅可应用于仅依靠电动马达行驶的电动汽车，而且可应用于具有驱动电动马达和发动机的混合动力车辆。也即，在上文的描述中，电动车辆包括电动汽车和混合动力车辆。
【权利要求】
1.一种用于在电动车辆中使用的框架结构，所述电动车辆为具有驱动马达以及构造成对所述驱动马达供应电力的驱动电池的卡车类型或者小货车类型的电动车辆，所述框架结构包括: 框架，包括在车身的前后方向上延伸的第一侧部件和第二侧部件； 第一子框架和第二子框架，分别设置在所述第一侧部件和所述第二侧部件上；以及横向件，设置在所述第一子框架与所述第二子框架之间并且在所述车身的宽度方向上延伸，其特征在于 所述驱动电池设置在第一侧框架结构本体与第二侧框架结构本体之间，所述第一侧框架结构本体包括所述第一侧部件和所述第一子框架，所述第二侧框架结构本体包括所述第二侧部件和所述第二子框架。
2.根据权利要求1所述的框架结构，其特征在于 所述第一侧部件和所述第二侧部件中的每一者均具有帽形横截面， 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横截面， 在所述第一侧部件与所述第一子框架之间以及所述第二侧部件与所述第二子框架之间分别设置有侧部件盖， 所述第一侧部件的凸缘、所述第一子框架的凸缘以及所述第二侧部件盖结合，并且所述第二侧部件的凸缘、所述第二子框架的凸缘以及所述侧部件盖结合，使得所述第一侧框架结构本体和所述第二侧框架结构本体中的每一者均具有第一封闭横截面和第二封闭横截面。
3.根据权利要求1所述的框架结构，其特征在于 所述横向件中的一个横向件的一个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 所述横向件中的该横向件的另一个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.根据权利要求1所述的框架结构，其特征在于 在每一个所述横向件的纵向中央部分处形成有向上突出的弯曲部分，以及 在所述弯曲部分处设置有用于支撑所述车辆的装载台的一部分的托架。
5.根据权利要求1所述的框架结构，其特征在于 在所述第一侧部件和所述第二侧部件上分别在所述第一子框架和所述第二子框架的后侧上设置有侧部件延伸件。
6.根据权利要求1所述的框架结构，其特征在于 所述横向件中的一个横向件的一个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.根据权利要求6所述的框架结构，其特征在于 在每个所述横向件处设置有放置装载台的部分。
【文档编号】H01M2/10GK103707751SQ201310456505
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2012年9月28日
【发明者】内田隆信, 屋形高志, 今村伊佐博, 小林正则, 川原龙明, 宫下坚史郎 申请人:三菱自动车工业株式会社, 三菱自动车工程株式会社