CN103029555B - 车体结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车体结构，在该车体结构中可以适当地安装电池单元而不会导致生产成本增加或者车辆重量增加。本发明的代表性配置包括一种用于混合动力车辆或电动车辆的车体结构(100)，该车体结构(100)包括：地板面板，其构成车体的地板表面，并且在地板面板中形成有开口(104)；电池单元(110)，其设置在开口(104)中，并且露出在后地板面板的上侧和下侧；以及覆盖构件(130)，其由树脂制成，并且覆盖在地板面板的上侧的电池单元(110)的上部。

Description

车体结构

技术领域

本发明涉及混合动力车辆或电动车辆的车体结构。

背景技术

近年来，混合动力车辆(包括插电式混合动力车辆)和电动车辆正在普及。在混合动力车辆和电动车辆中，用于使电动机运转的电池单元通常安装在车厢的内部或外部。然而，当电池单元安装在车辆后部处的车厢内部时，行李存放空间可能减小，或者后方视野可能受损。另一方面，当电池单元安装在车辆后部处的车厢外部时，电池单元的各电池胞需要以平面配置设置在水平方向上很宽的范围，以确保车辆的最小道路间隙，因此，电池单元可能妨碍悬架或其它部件。

在这方面，专利文献1至3公开了用于电池单元安装的现有技术。专利文献1公开了以下技术：具有向下敞开的U形截面的鼓出部设置在地板的中央部，并且容纳电池的电池箱装配到该鼓出部。专利文献2公开了以下技术：跨中地板横梁和后地板横梁延伸的开口形成在后地板的前部中的后部框架之间，构成电池容纳箱的下半部分的箱状电池安放底座插入在该开口中，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：具有上壁和由前侧壁、后侧壁、右侧壁、左侧壁构成的外围侧壁并且从上方观看时为矩形的箱状第二地板面板设置在第一地板面板的开口中，该外围侧壁装配并固定到凸缘，同时从第一地板面板向上和向下突出，并且第二地板面板的内部被用作燃料电池单元容纳部。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]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

发明内容

发明要解决的问题

然而，对于专利文献1的技术，通过拉拔或类似的处理形成该鼓出部，并因此存在生产成本增加的问题。此外，对于专利文献1的技术，通过使地板鼓起形成该鼓出部，并且其下方设置有下盖。因此存在车辆重量增加的问题。对于专利文献2的技术，电池仅安装在后地板的车辆外侧，并因此存在确保最小地面间隙的问题。此外，对于专利文件2的技术，在车辆前后方向上延伸的箱下部框架焊接到设置在该开口中的电池安放底座，并且也存在车辆重量增加的问题。对于专利文献3的技术，包括上壁和外围侧壁的第二地板面板被装配并固定到第一地板面板中的开口，因此与专利文献1没有实质不同，导致生产成本增加。此外，对于专利文献3的技术，在第二地板面板的下方设置有沿着第二地板面板的上壁的下表面和外围侧壁的内表面延伸的子框架，并且燃料电池单元容纳并设置在该子框架中。因此，也存在车辆重量增加的问题。

本发明是鉴于上述问题而想出来的，并且本发明的目的是提供一种能够适当地配备电池单元而不会导致生产成本增加和车辆重量增加的车体结构。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，本发明的车辆后部结构的代表性配置由用于混合动力车辆或电动车辆的车体结构来表征，该车体结构包括：地板面板，其构成车体的地板表面，并且在地板面板中形成有开口；电池单元，其设置在所述开口中，并且露出在后地板面板的上侧和下侧；以及覆盖构件，其由树脂制成，并且覆盖在所述地板面板的上侧的所述电池单元的上部。

根据上述配置，该电池单元被设置为露出在地板面板的上侧和下侧。因此，与电池单元设置在车厢内部(地板面板上侧)时不同，行李存放空间不可能减小，或者后方视野不可能受损。此外，与电池单元设置在车厢外部(地板面板下侧)时不同，不存在确保最小地面间隙的问题。

此外，根据上述配置，在地板面板中形成有开口，并且电池单元设置在该开口中。与专利文献3中不同，对于这种配置，该开口不用钢材料(第二地板面板)覆盖，并且只有可容易地模制的树脂覆盖构件位于上部，从而可以降低车辆重量而不会导致生产成本增加。

该地板面板可以是支撑后座椅的后地板面板，并且所述覆盖构件的车辆前侧的上部的是凹的，以避开当后座椅的座椅靠背向下折叠时形成的枢转轨迹。该配置使得可以适当地将电池单元置于后座椅的紧后方而不会妨碍后座椅的座椅靠背。

可以进一步设置有设置在所述后地板面板下方的DC-DC转换器和在车厢外部连接所述电池单元和所述DC-DC转换器的高压电缆。对于该配置，连接电池单元和DC-DC转换器的高压电缆不穿入车厢内部，因此不需要保护该电缆的构件。因此可以减小生产成本并降低车辆重量。

发明效果

根据本发明，可以提供一种用于混合动力车辆或电动车辆的车体结构，该车体结构可以适当地配备电池单元而不会导致生产成本增加或车辆重量增加。

附图说明

图1是示出根据一实施方式的车体结构中电池单元的安装的图。

图2是示出完成图1中的安装之后的状态的图。

图3是示出覆盖构件覆盖在图2中的电池单元上部的图。

图4是示出图3中的覆盖构件处于适当位置的状态的图。

图5是沿着图4中的A-A线取得的截面图。

图6是沿着图4中的B-B线取得的截面图。

图7是示出根据该实施方式的车体结构的下表面的图。

附图标记说明

100车体结构

102后地板面板

104开口

106后座椅

108座椅靠背

110电池单元

112外壳

114凸缘

116电池胞

118电部件

120框架构件

122、124后侧框架

126下盖

130覆盖构件

132凸缘

132a延伸部件

134、136凹部

138、140内饰材料

142DC-DC转换器

144高压电缆

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。本实施方式中所提供的尺寸、材料和特殊数值等仅是说明性的，以帮助理解本发明，并且除非另外说明，否则不被解释为限制本发明。在本说明书和附图中，基本具有相同功能或配置的要素用相同的附图标记来表示，以避免重复说明，并且在附图中没有示出与本发明不直接相关的要素。

图1是示出根据本实施方式的车体结构100中电池单元110的安装的图。图2是示出完成图1中的安装之后的状态的图。根据本实施方式的车体结构100被应用于配备有用于使电动机运转的电池单元110的混合动力车辆或电动车辆。注意，在附图中，箭头Fwd表示车辆前方，箭头Rh表示车辆右方，箭头Up表示上方。

如图1中所示，在车体结构100中，在后地板面板102中比设置后座椅106(见图4)的位置更向后的位置处形成开口104。电池单元110设置在该开口104中，并且露出在后地板面板102的上侧和下侧。将电池单元110设置在开口104中，并且露出在后地板面板102的上侧和下侧实现了如下所述的更好的安装。

也就是说，将电池单元110设置在车厢内部和外部两个区域中能够确保车厢内部的行李存放空间和后方视野，并且即使当电池胞116(见图5)竖直堆放时也能够确保最小地面间隙。不需要将电池单元116以平面配置设置在后地板面板102下方的水平方向上很宽的区域，因此不会发生诸如妨碍悬架和燃料箱等问题。

如图2中所示，电池单元110被设置成使得电池单元110的外壳112周围的凸缘114(见图5)被框架构件120支撑，并且框架构件120的六个部位从下方紧固到构成车辆骨架的骨架构件等。在此，框架构件120紧固到作为骨架构件的左右后侧框架122、124等。

在电池单元110的外壳112的下侧设置有树脂下盖126，以保护电池单元110例如不会碎裂。从避免增加车辆重量的观点来看，下盖126最好由硬树脂制成，但是下盖126也可以由金属板形成。

注意，以上以后地板面板102为例描述了构成车体地板表面的地板面板，但是地板面板不局限于此，并且该开口可以形成在前地板面板中，并且可以用相同的方式设置电池单元。

图3是示出将覆盖构件130放置在图2中的电池单元110上部的图。图4是示出图3中的覆盖构件130处于适当位置的状态的图。图5是沿着图4中的A-A线取得的截面图。

如图3和图4中所示，车体结构100设置有树脂覆盖构件130，树脂覆盖构件130位于电池单元110的上部，从后地板面板102向上突出，并且堵住开口104。覆盖构件130的放置使得可以使车厢内的乘客与电池单元110隔离，从而确保乘客安全。此外，由可以容易地模制并且较能够减轻重量的树脂形成覆盖构件130使得可以避免生产成本增加和重量增加。

覆盖构件130在其下部具有向外突出的凸缘132。凸缘132的下表面设置有诸如垫片等密封构件。此外，凸缘132的至少一部分进一步向外延伸，并且延伸部分132a设置有紧固孔。覆盖构件130经由该紧固孔结合到装配于后地板面板102的双头螺栓。由于紧固孔和双头螺栓之间的结合，诸如垫片等密封构件密封了覆盖构件130和后地板面板102之间的空间，从而将车厢内部和外部分开，并且防止水等的渗透。

如图5中所示，在车体结构100中，电池单元110设置在后座椅106的紧后方。因为否则的话电池单元110和后座椅106之间的空间可导致死空间，这尽可能地消除了这种死空间，并且能够提高空间使用效率。

然而，在车体结构100中，电池单元110被设置成露出在后地板面板102的上侧和下侧，即从后地板面板102向上突出。因此，由于电池单元110和后座椅106相互靠近地设置，当后座椅106的座椅靠背108向前方向下折叠时，座椅靠背108妨碍电池单元110的上部。

为此，在车体结构100中，覆盖构件130的上部的车辆前侧被形成为凹状(在下文中将该凹部称为“凹部134”)，以避开当座椅靠背108向下折叠时形成的枢转轨迹。如果该覆盖构件是由金属板形成的，那么形成凹部134有点困难，但是在车体结构100中覆盖构件130是由树脂制成的，因此可以容易形成该凹部。

如图5中所示，还是关于电池单元110，其车辆前侧的上部被形成为凹状，以避开当座椅靠背108向下折叠时形成的枢转轨迹。电池单元110包括外壳112以及容纳在外壳112中的电池胞116(图中仅给出一个电池胞的附图标记)和电部件118。

外壳112的车辆前侧的上部具有凹状(在下文中将该凹部称为“凹部136”)。外壳112的下部具有比其上部更大的截面面积，因此外壳112具有下部鼓出的形状。在形成有凹部136的外壳112的上部容纳有电部件118，在形成有凹部136的外壳112的下部容纳有多个电池胞116。

电部件118是电池监控单元、风扇、接线块等，并且不像电池胞116那样体积大。因此，电部件118可以容纳在形成有凹部136的该外壳的上部而没有问题。电池胞116是锂离子二次电池等，并且可以竖直堆放而不会受到凹部136影响。

注意，在本实施方式中，电池单元110是使电动机运转的高压电池，并且除了该电池以外，车辆中还安装有辅助电池(例如，12V)。

图6是沿着图4中的B-B线取得的截面图。在图6中，为了方便，没有示出电池单元110的内部结构和下盖126。如图4和图6中所示，在车体结构100中，电池单元110设置在车辆的左侧，以允许沿着车下方的右侧容纳消音管。因此，在车体结构100中，在车厢中的车辆右侧具有空间。

因此，如图5和图6中所示，车体结构100在覆盖构件130的上侧设置有内饰材料138、140以形成平坦的行李空间。内饰材料138设置在覆盖构件130的上侧，并且其后侧和左侧延伸到后地板面板102并且被后地板面板102支撑。内饰材料140的上部基本是平齐的，并且内饰材料140设置在内饰材料138的上侧。注意，为了方便，在图4中没有示出内饰材料138、140。

图7是示出根据本实施方式的车体结构100的下表面的图。如图7中所示，在车体结构100中，诸如DC-DC转换器142的高压系统部件设置在后地板面板102的下侧。因此，该高压系统的配线设置在车厢外部完成。例如，连接电池单元110和DC-DC转换器142的高压电缆144根本不穿入车厢，而是设置在车厢外部。这省去了用于防止车厢内的乘客接触高压系统部件或配线的保护结构(保护构件)，因此可以减小生产成本并降低车辆重量。

如上所述，根据车体结构100，电池单元110可以被适当地安装而不会导致生产成本增加或车辆重量增加。这是因为后地板面板102中的开口104不用钢材覆盖，并且仅有容易模制的树脂覆盖构件130放置在上部，并且由框架构件120的刚性配置来确保强度。

上面已经参照附图描述了本发明的优选实施方式，但是本发明自然不局限于这些实施方式。在权利要求书中限定的本发明的范围内可以适当地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。

工业上的可利用性

本发明可用于混合动力车辆或电动车辆的车体结构。

Claims (3)

1.一种车体结构，用于混合动力车辆或电动车辆，包括：

地板面板，其构成车体的地板表面，并且在所述地板面板中形成有开口；

电池单元，其设置在所述开口中，并且露出在后地板面板的上侧和下侧；以及

覆盖构件，其由树脂制成，并且覆盖在所述地板面板的上侧的所述电池单元的上部。

2.根据权利要求1所述的车体结构，其中

所述地板面板是支撑后座椅的后地板面板，并且

所述覆盖构件的车辆前侧的上部是凹的，以避开当后座椅的座椅靠背向下折叠时形成的枢转轨迹。

3.根据权利要求2所述的车体结构，进一步包括：

DC-DC转换器，其设置在所述后地板面板的下方，以及

高压电缆，其在车厢外部连接所述电池单元和所述DC-DC转换器。