CN103101426A - 电动机动车的前部车身结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在将电装单元和驱动电动机沿上下方向接近配置的状态下，能够抑制从前方施加冲击载荷时的电动机室内部件与电装单元的干涉的电动机动车的前部车身结构。在一对侧框架(5)的根部侧架设副车架(6)，在比弯曲部分(5a)靠前方区域架设前梁(7)。驱动电动机(3)的前部侧支承于前梁(7)，后部侧支承于副车架(6)。电装单元(11)经由单元框架(12)而支承于侧框架(5)。电装单元(11)设置在前梁(7)和驱动电动机(3)的上方侧。在前梁(7)的上表面设置水加热器(14)。在电装单元(11)的单元壳体(10)的底面中的水加热器(14)的上方位置以切除前缘侧的方式设置凹部(23)。

Description

电动机动车的前部车身结构

技术领域

本发明涉及电动机动车的前部车身结构。

背景技术

在电动机动车的电动机室中，在车宽方向的两侧设有沿着车身前后方向延伸出的一对侧框架，DC-DC整流器等电装部件或用于车辆驱动的驱动电动机经由专用的框架构件而架设在一对侧框架上(例如，参照专利文献1)。

在专利文献1所记载的前部车身结构中，在一对侧框架之间的下方位置设置驱动电动机，且在驱动电动机的上方侧，DC-DC整流器沿上下方向具有大的分离空间而设置。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2011-20623号公报

然而，当前研究在电动机室内搭载DC-DC整流器或逆变器等多个电装部件时，将上述的电装部件集中收纳在一个单元壳体内，并将如此构成的电装单元设置在驱动电动机的上方侧位置的情况。

这种情况下，若如专利文献1所记载的技术那样在驱动电动机的上方侧沿上下方向具有大的分离空间而配置电装单元，则在从前方施加冲击载荷时，能够防止驱动电动机、设置在该驱动电动机的前方侧上部的其它电动机室内部件与电装单元发生干涉的情况。

但是，当如专利文献1所记载的技术那样在驱动电动机的上方侧沿上下方向具有大的分离空间而配置电装单元的情况下，不仅使连结电装单元与驱动电动机的电缆的长度不必要地变长，而且电动机室的整个高度变高。

发明内容

本发明提供一种在将电装单元和驱动电动机沿上下方向接近配置的状态下，能够抑制从前方施加冲击载荷时的电动机室内部件与电装单元的干涉的电动机动车的前部车身结构。

为了解决上述课题，在本发明涉及的电动机动车的前部车身结构中采用以下的结构。

本发明的第一方面为电动机动车的前部车身结构，在车室前方的电动机室(例如，实施方式的电动机室4)内配置有电装单元(例如，实施方式的电装单元11)和驱动电动机(例如，实施方式的驱动电动机3)，该电装单元通过将多个电装部件收纳在单元壳体(例如，实施方式的单元壳体10)内而形成，所述电动机动车的前部车身结构的特征在于，在所述电动机室的车宽方向两侧设有从所述车室的前部下方侧向上方上行而向车身前方延伸出的一对侧框架(例如，实施方式的侧框架5)，所述一对侧框架在接近所述车室的根部侧沿车宽方向架设有后部侧横梁构件(例如，实施方式的副车架6)，在比向所述上方上行的部分靠前方侧沿车宽方向架设有前部侧横梁构件(例如，实施方式的前梁7)，所述驱动电动机的后部侧由所述后部侧横梁构件支承，且前部侧由所述前部侧横梁构件支承，所述电装单元以位于所述驱动电动机和前部侧横梁构件的上方的方式经由对该电装单元进行保持的单元框架(例如，实施方式的单元框架12)而固定于所述一对侧框架上，在所述前部侧横梁构件的上表面向上方突出而安装有电动机室内部件(例如，实施方式的水加热器14)，在所述电装单元的单元壳体的底面中的所述电动机室内部件的上方位置以切除前缘侧的方式设置有凹部(例如，实施方式的凹部23)。

由此，当从车辆的前方施加冲击载荷，侧框架的比向上方上行的部分靠前部侧被向后方侧压溃变形的同时向上方抬起时，由前部侧横梁构件和后部侧横梁构件支承的驱动电动机仿形于侧框架的变形行为而向上部后方侧位移，且由单元框架支承的电装单元也同样仿形于侧框架的变形行为而向上部后方侧位移。并且，这样，当车辆前部的变形进展，而电装单元被车室侧的壁构件等限制向上部后方侧位移时，驱动电动机的前部侧向接近电装单元的下表面的方向进行相对位移，此时在前部侧横梁构件的上表面突出设置的电动机室内部件进入到单元壳体的底面的凹部内。

本发明的第二方面以第一方面涉及的电动机动车的前部车身结构为基础，其特征在于，所述电动机室内部件为产生车辆使用的温水的水加热器(例如，实施方式的水加热器14)。

【发明效果】

根据本发明的第一方面，在从前方施加冲击载荷时，驱动电动机和电装单元仿形于侧框架的变形行为而同样向上部后方侧位移，之后即使电装单元的向上部后方侧的位移被限制的情况下，前部侧梁构件上的电动机室内部件的向上部后方侧的位移也通过单元壳体的底面的凹部而退避，因此能够在将电装单元和驱动电动机沿上下方向接近配置的状态下，抑制从前方施加冲击载荷时的电动机室内部件与电装单元的干涉。因此，根据本发明，能够缩短配置在驱动电动机与电装单元之间的电缆，并且能够将电动机室的高度设定得更低。

根据本发明的第二方面，能够将从前方施加冲击载荷时水加热器与电装单元干涉而致使的由水加热器处理的温水向电装单元飞散的情况防患于未然。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的电动机动车的与图2的A-A截面对应的示意性的剖视图。

图2是本发明的一实施方式的电动机动车的电动机室的示意性的俯视图。

图3是本发明的一实施方式的电动机动车的水加热器的设置部的俯视图。

图4是表示本发明的一实施方式的电动机动车的水加热器的设置部的详细情况的俯视图。

图5是本发明的一实施方式的电动机动车的图4的B部的放大图。

图6是本发明的一实施方式的电动机动车的驱动电动机的设置部的示意性的侧视图。

图7是本发明的一实施方式的电动机动车的施加冲击载荷时的与图2的A-A截面对应的示意性的剖视图。

【符号说明】

1…电动机动车

3…驱动电动机

4…电动机室

5…侧框架

6…副车架(后部侧横梁构件)

7…前梁(前部侧横梁构件)

10…单元壳体

11…电源单元

12…单元框架

14…水加热器14(电动机室内部件)

23…凹部

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的一实施方式进行说明。需要说明的是，在以下使用的附图中，箭头FR指向车辆的前方，箭头UP指向车辆的上方。并且，在以下的说明中，只要没有特别告知，则前、后或上、下意味着相对于车辆的前、后或上、下。

图1是本实施方式涉及的电动机动车1的车身前部侧的纵剖面图，图2是电动机动车1的车身前部的俯视图。

该电动机动车1在车室2的前方设有收容驱动电动机3的电动机室4。在电动机室4中除了驱动电动机3之外，还收容有未图示的前轮侧的悬架部件、电装部件、辅机类等。本实施方式的驱动电动机3中，将电动机主体部和减速机构一体组装而构成为电动机单元。

在动机室4的车宽方向两侧设有从车室2的前部下方侧向上方弯曲而向车身前方延伸出的一对侧框架5、5，在这一对侧框架5、5之间配置有驱动电动机3。两侧框架5、5的后端部与未图示的底板框架或中间边梁等车身的前后方向中央的框架构件结合。在两侧框架5、5的接近车室2的根部侧沿车宽方向架设有作为后部侧横梁构件的副车架6，在两侧框架5、5的比弯曲部分5a靠前方侧沿车宽方向架设有作为前部侧横梁构件的前梁7。对于这样架设在两侧框架5、5上的副车架6和前梁7而言，在车辆的上下方向上，前梁7侧配置在比副车架6侧高的位置。

副车架6的左右两侧的前端部和后端部与对应的侧框架5、5的下表面的沿前后分离的两个位置结合，在该副车架6的左右两侧的前后的结合部之间支承有未图示的能够摆动的前轮的下臂。另外，前梁7由矩形截面的中空框架构成，两端部与对应的侧框架5的下缘部结合。

上述的驱动电动机3配置在前梁7与副车架6之间，前端部侧经由内置有防振橡胶的安装构件8与前梁7的下表面连结，并且后端部侧经由同样的安装构件9与副车架6的上表面连结。因此，驱动电动机3经由安装构件8、9而由前梁7和副车架6支承。

需要说明的是，这样由前梁7和副车架6支承的驱动电动机3在车辆前方观察下，以上端侧区域在上下方向上与前梁7重叠，且下端侧区域在上下方向上与副车架6重叠的方式设定。

另外，在电动机室4内的驱动电动机3的大致正上方位置设置有将具有DC-DC整流器或逆变器功能的功率模块、平滑电容器等多个高压电装部件收纳在单元壳体10内的电装单元11。电装单元11(单元壳体10)形成为在车宽方向上长的横长的大致长方体状，经由对该电装单元11进行保持的单元框架12固定在左右两侧的侧框架5、5上。单元框架12在本实施方式的情况下，通过将多个金属制管结合而构成。

单元框架12具备：在电装单元11的车宽方向两侧部沿车身前后方向延伸出的一对侧部框架部12a、12b；在电装单元11的后部侧沿车宽方向延伸出的后部框架部12c；在电装单元11的前部侧沿车宽方向延伸出的前部框架部12d。在两侧的侧部框架部12a、12b的前端部延伸设置有前部侧支持腿部12e、12f，该前部侧支持腿部12e、12f向下方折弯而与对应的(对于车宽方向的左右而言为相同侧的)侧框架5的比弯曲部分5a靠前部侧区域结合，在该各前部侧支持腿部12e、12f的上下方向的中间区域结合有前部框架部12d的左右的各端部。

另外，在后部框架部12c的两端部延伸设置有后部侧支持腿部12g、12h，该后部侧支持腿部12g、12h向下方折弯而分别与对应的侧框架5的弯曲部分5a的附近区域结合，在该各后部侧支持腿部12g、12h的上下方向的中间区域与对应侧的侧部框架部12a、12b的后端部结合。

另外，在电装单元11的单元壳体10的后方侧，后部框架部12c的车宽方向的中央区域配置在比单元壳体10的后缘部的上表面高的位置上。该后部框架部12c相对于电装单元11的单元壳体10未固定。

在单元壳体10的两侧的侧面部和前表面部分别突出设置有紧固凸缘13，各紧固凸缘13与单元框架12的上部重合并通过螺栓紧固而进行固定。具体而言，单元壳体10的两侧部的紧固凸缘13被螺栓紧固于单元框架12的侧部框架部12a、12b，单元壳体10的前面部的紧固凸缘13被螺栓紧固于单元框架12的前部框架部12d。需要说明的是，图中的符号b是用于固定紧固凸缘的螺栓。

另外，如上所述，经由单元框架12固定于左右的侧框架5、5的电装单元11如图1、图2所示，以跨驱动电动机3和其前方侧的前梁7的上方侧的方式配置。

在位于电装单元11的前缘部的下方的前梁7的上表面向上方突出而设置有用于产生车辆使用的温水的水加热器14(电动机室内部件)。

图3是表示在前梁7的上表面设置了水加热器14的状态的俯视图。

如该图所示，水加热器14中，在内置有包括高电压部件在内的加热机构的长方体状的外壳15上连接有供排水用的软管16A、16B，并连接有电缆17。外壳15经由板状的托架18而卡止固定于前梁7的上表面。托架18具有沿着车身前后方向的两个长孔19、19和切口孔19A、19B，在该长孔19、19和切口孔19A、19B部分通过螺栓20卡止于前梁7的上表面。

螺栓20对于通常使用中假想的范围内的施加载荷而言，将托架18和水加热器14卡止于固定位置，当从车身前方侧施加超过该范围的冲击载荷时，螺栓20允许托架18和水加热器14在长孔19的范围内向车身后方侧位移。

图4是表示托架18的长孔19、19和切口孔19A、19B的具体形状、前梁7和水加热器14的尺寸关系的图，图5是图4的B部的放大图。

如图4所示，在水加热器14的外壳15的前表面向前方突出有用于连接软管16A、16B的一对连接管30。上述的连接管30在将水加热器14固定设置于前梁7的上表面的状态下，从前梁7的前表面突出尺寸b的量。因此，当从水加热器14和前梁7的前方侧的物体向连接管30的前端部施加冲击载荷时，水加热器14在前梁7上与托架18一起向后方位移，直至前方侧的物体与前梁7的前表面抵接为止。

此时，若托架18的长孔19的长度方向的尺寸a比水加热器14相对于前梁7的最大位移量(与连接管30的突出尺寸b相当。)小，则在水加热器14的后方位移的后期，载荷集中在外壳15的连接管30的根部附近，为了防止外壳15的变形，不可避免地增加外壳15的壁厚。因此，将托架18中的各长孔19的长度方向上的尺寸a设定得比连接管30的突出尺寸b大。

因此，在本实施方式的前部车身结构中，即使在从水加热器14和前梁7的前方侧施加冲击载荷的情况下，也能够将水加热器14相对于前梁7可靠地维持为卡止状态。

另外，如图4、图5所示，在托架18的两个长孔19、19和一方的切口孔19A上设有缩径部，从而在将水加热器14紧固固定于前梁7的初始状态时，限制螺栓20在长孔19和切口孔19A中的相对的错动。该缩径部由面向长孔19和切口孔19A的内侧而鼓出的一对卡止突起19a构成。该卡止突起19a对于通常使用中假想的范围内的施加载荷而言，限制螺栓20在长孔19或切口孔19A中的相对位移，仅在从车身前方侧施加超过该范围的冲击载荷时，允许螺栓20在长孔19或切口孔19A中的相对位移。

另一方面，在电装单元11的单元壳体10的底面以将前缘部的下表面呈台阶状切除的方式设有凹部23。由此，单元壳体10的底面在侧视观察下，前缘部侧呈台阶状地变高。在前梁7上突出设置的上述的水加热器14配置在单元壳体10的该凹部23的正下方位置。

接着，对从车辆的前方施加冲击载荷时的电动机室4内的变形行为进行说明。图6是示意性表示从车辆的前方侧施加冲击载荷时的驱动电动机3和其前后的构件的变形行为的图，图7是表示从车辆的前方侧施加冲击载荷时的电动机室4内的变形行为的剖视图。

当从前方侧向该电动机动车1施加冲击载荷时，电动机室4内的侧框架5被从前端侧按压，由此侧框架5的前方侧区域向后方侧进行压溃变形。此时，如图6所示，经由前梁7而向驱动电动机3的上端侧区域施加的冲击载荷和来自与驱动电动机3的下端侧区域抵接的副车架6的反作用力一起作为要使驱动电动机3整体向上方侧旋转的力矩而发挥作用。

作用于该驱动电动机3的力矩使侧框架5的比弯曲部分5a靠前方侧区域以侧框架5的根部侧为中心向上方进行转动位移。其结果是，如图7所示，侧框架5的比弯曲部分5a靠前方侧区域在向后方侧进行压溃变形的同时向上方侧抬起。

此时，经由单元框架12而固定于侧框架5的电装单元11伴随侧框架5的变形而在向上方抬起的同时向车身后方侧位移。这样，当电装单元11和单元框架12向车身后方侧位移时，电装单元11的后端部与前围板或前围上盖板等车室2的前方的壁构件21抵接，由此限制电装单元11的进一步向后方侧的位移。

之后，当侧框架5的比弯曲部分5a靠前方侧区域进一步向上方抬起时，伴随图7所示那样的单元框架12的前部侧支持腿部12e、12f的变形等，而前梁7和在其上表面设置的水加热器14接近电装单元11的前缘部侧的下表面。由于在电装单元11的单元壳体10的底壁的前缘侧设有凹部23，因此此时水加热器14向单元壳体10的凹部23内退避，从而避免与单元壳体10直接的干涉。

因此，在本实施方式涉及的前部车身结构中，当从车辆前方施加冲击载荷时，即使在驱动电动机3和电装单元11仿形于侧框架5的前方侧区域的变形行为而向上部后方侧位移后，电装单元11的后方位移被限制而形成为水加热器14接近电装单元11的底面的状况，水加热器14的上方位移也可通过单元壳体10的底壁的凹部23而退避，从而即使将电装单元11和驱动电动机3接近配置，也能够避免水加热器14相对于电装单元11的干涉。

从而，在采用该前部车身结构的情况下，能够将驱动电动机3和电装单元11沿上下方向充分地接近配置，能够缩短在驱动电动机3与电装单元11之间配置的电缆，并且能够将电动机室4的高度设定得更低。

另外，在本实施方式的前部车身结构中，由于在从车辆前方施加冲击载荷时，能够可靠地避免水加热器14与电装单元11发生干涉的情况，因此能够将由水加热器14处理的温水向电装单元11飞散的情况防患于未然。

需要说明的是，本发明没有限定为上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种设计变更。例如，在上述实施方式中，在作为前部侧横梁构件的前梁6的上表面突出设置有水加热器14来作为电动机室内部件，但在前部侧横梁构件上突出设置的电动机室内部件也可以为水加热器14以外的部件。

Claims (2)

1.一种电动机动车的前部车身结构，在车室前方的电动机室内配置有电装单元和驱动电动机，该电装单元通过将多个电装部件收纳在单元壳体内而形成，所述电动机动车的前部车身结构的特征在于，

在所述电动机室的车宽方向两侧设有从所述车室的前部下方侧向上方上行而向车身前方延伸出的一对侧框架，所述一对侧框架在接近所述车室的根部侧沿车宽方向架设有后部侧横梁构件，在比向所述上方上行的部分靠前方侧沿车宽方向架设有前部侧横梁构件，所述驱动电动机的后部侧由所述后部侧横梁构件支承，且前部侧由所述前部侧横梁构件支承，所述电装单元以位于所述驱动电动机和前部侧横梁构件的上方的方式经由对该电装单元进行保持的单元框架而固定于所述一对侧框架上，在所述前部侧横梁构件的上表面向上方突出而安装有电动机室内部件，在所述电装单元的单元壳体的底面中的所述电动机室内部件的上方位置以切除前缘侧的方式设置有凹部。

2.根据权利要求1所述的电动机动车的前部车身结构，其特征在于，

所述电动机室内部件为产生车辆使用的温水的水加热器。

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