CN103318006A - 混合动力汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种混合动力汽车。本发明所要解决的技术课题是在具有传动轴的混合动力汽车中，抑制对冲击吸收性能的影响，同时进行电气化或混合动力化。本发明的解决手段：在具有向车身(2)的前后方向传递驱动力的传动轴(4)的混合动力汽车中，电池单元(11)在车身(2)的地板下面配置于传动轴(4)的下侧，且被安装为使得在传动轴(4)被压下时可从车身(2)脱落。

Description

混合动力汽车

技术领域

本发明涉及具有向车身的前后方向传递驱动力的传动轴的汽车等混合动力汽车。本发明尤其涉及混合动力汽车中的电池单元的搭载构造。

背景技术

在汽车等车辆中，存在具有传动轴的车辆。所说的汽车采用例如FR(前置发动机·后轮驱动)或AWD(全轮驱动)的驱动方式。传动轴配置于车身的地板下面，且将由发动机等产生的驱动力向车身的前后方向传递。

专利文献

专利文献1：日本特开2000-247261号公报

考虑将具有这种传动轴的车辆进行电气化或混合动力化。

电动汽车或混合动力汽车需要大容量的电池单元。

电池单元会使后部座椅后方的货物空间减少，并且使车长方向的重量难以平衡分配。在专利文献1中，为了有效利用闲置空间(デツドスペ一ス)的部分，不在乘车空间中搭载。

在该情况下，在具有传动轴的车辆中，传动轴和电池单元被配置在车身的地板下面。

电池单元需要在每规定的使用期间进行更换。

为了不与传动轴接触就可容易地更换电池单元，优选将电池单元配置于传动轴的下侧。

但是，在传动轴的下侧配置有电池单元的情况下，例如可能对车辆碰撞时的冲击吸收性能带来影响。

当电池单元被安装于传动轴的下侧时，如在碰撞时发动机被推进且传动轴弯曲那样的情况下，弯曲的传动轴就会碰上电池单元。传动轴的折弯角被电池单元限制。

当传动轴的折弯角被电池单元限制时，发动机的推进量也被限制，使得利用发动机的推进所产生的冲击吸收性能下降。

发明内容

在具有传动轴的车辆中，为了抑制对碰撞吸收性能的影响，可设定可控制传动轴弯曲方面的部件。理想的是，使配置于地板下面的电池单元具有其功能。

本发明提供一种混合动力汽车，其具有向车身的前后方向传递驱动力的传动轴，其中，具有电池单元，该电池单元在车身的地板下面配置于传动轴的下侧，且被安装为使得在传动轴被压下时所述电池单元可从车身脱落。

优选的是，电池单元具有壳体，该壳体具备在车身的地板下面配置于传动轴的左右两侧且容纳电池的一对侧部，以及在传动轴的下侧连结一对侧部的中央部，其中传动轴容纳于被壳体的一对侧部及中央部以及车身的地板包围的空间。

优选的是，电池单元可拆卸地安装于车身的地板，且通过利用被压下的传动轴压下壳体，可从车身脱落。

优选的是，电池单元利用沿车身的前后方向排列的多个安装部件安装于车身的地板，通过利用被压下的传动轴压下壳体，来解除电池单元和混合动力汽车利用前侧的安装部件所形成的连结。

优选的是，所述混合动力汽车具有连接电池单元的壳体和车身的保持部件，保持部件保持被解除与车身利用前侧的安装部件所形成的连结而前侧脱落的壳体。

优选的是，连接电池单元和车身的电源电缆利用可拆装的插头及插座的构造将脱落的电池单元和车身电切断。

优选的是，传动轴与配置于车身前部的发动机连接，在比前侧的安装部件更靠后侧的部位具有联轴器或轴承，在发动机被推进时，在联轴器或轴承处产生弯曲，由此，压下壳体，使电池单元在前侧脱落。

优选的是，前侧的安装部件比后侧的安装部件强度低，使得在对壳体从上侧作用力的情况下，前侧的安装部件比后侧的安装部件容易先破损。

优选的是，壳体螺纹锁止于多个安装部件，通过将前侧的安装部件和壳体的螺纹锁止孔设定为长孔或锁眼形孔且将后侧的安装部件和壳体的螺纹锁止孔设定为圆孔，能够在对壳体从上侧作用力时，使得前侧的螺纹锁止孔先破裂。

优选的是，壳体的下面形成平面构造。

发明效果

在本发明中，电池单元在车身的地板下面配置于传动轴的下侧，且被安装为使得在传动轴被压下时可从车身脱落。

因此，例如，在发动机被推进、传动轴弯曲、弯曲的传动轴被压下的状态下，电池单元从车身脱落。

由于电池单元脱落，所以传动轴的折弯角不会被电池单元限制。

由于传动轴的折弯角不会被电池单元限制，所以，起因于将电池单元设于地板下面，对冲击吸收性能的影响得到抑制。

附图说明

图1是关于本发明实施方式的具有电池单元的混合动力汽车的示意性的侧面图；

图2是说明关于图1混合动力汽车的电池单元的搭载构造的俯视图；

图3是混合动力汽车的沿着图2的线I-I′的示意性端面图；

图4是图1的电池单元到车身的搭载状态(保持状态)的说明图；

图5是对于图1的电池单元从车身脱落的状态的说明图。

符号说明

1  混合动力汽车

2  车身

3  发动机

4  传动轴

6  传动装置

8  驱动电动机

9  底板面板(地板)

11 电池单元

12 电池模块(电池)

21 壳体(ハウヅング)

22 左部(侧部)

23 中央部

24 右部(侧部)

25 凹部

31 安装部件

41 联轴器

51 线(保持部件)

61 电源电缆

62 插头

63 插座

具体实施方式

下面，基于附图，对本发明实施方式的混合动力汽车进行说明。以混合动力汽车为例进行说明。

图1是本发明实施方式的具有电池单元11的混合动力汽车1的示意性的侧面图。

图2是说明图1的混合动力汽车1的电池单元11的搭载构造的俯视图。图2是从上侧看电池单元11的地板下面的图。

图3是混合动力汽车1的沿着图2的线I-I′的示意性端面图。

图1～图3的混合动力汽车1具有箱型的车身2。

在车身2的前部配置有发动机3。

图1的混合动力汽车1为可利用发动机3或驱动电动机8的驱动力驱动前轮7及后轮5的AWD驱动方式或FR方式的车辆。

搭载于车身2的前部的发动机3的驱动力通过与发动机3连接的传动轴4向配置于车身2后部的后轮5传递。例如在AWD的情况下，发动机3和传动轴4经由图示之外的电磁离合器、传动装置6而连接。在图1的混合动力汽车1中，电磁离合器作为传动装置6的一部分而设置。传动轴4和后轮5通过后差动齿轮连接。

传动装置6也可以用CVT(无级变速)方式等。传动装置6和前轮7还通过未图示的前差动齿轮连接。

另外，在本实施方式中，将图1～图3所示例的装置作为传动装置，但是，也可以是电动机等之外的设备。

发动机3中产生的驱动力的一部分传递至传动轴4，用于后轮5的驱动。其他的动力通过前差动齿轮而用于前轮7的驱动。

在AWD的驱动方式中，根据例如前轮7或后轮5的抓地状态(グリツプ状態)等，改变前差动齿轮及后差动齿轮的驱动力的分配率。将适当的驱动力分配给四个轮。

图1的混合动力汽车1具有一体型的电池单元11。

电池单元11储存用于车辆的驱动等的电力。

如图3所示，电池单元11具有电池模块12、BCU(电池控制单元)13、配线电缆14、接线盒15。

电池模块12为使用例如锂离子电池等的模块。在电动汽车或混合动力汽车1中，通过将多个电池单元串联及并联连接，确保所希望的电压及电流。电池模块12为容纳多个电池单元的模块。

BCU13对电池模块12进行管理、控制。例如为了掌握电池模块12的状态，BCU13测定该电池模块12的电压、电流及温度等。除此之外，例如BCU13还监视从电池模块12向驱动电动机8的电力的输入。在本实施方式中，对于左右两个电池模块12，设置一个BCU13。

配线电缆14将多个电池模块12电连接。配线电缆14与接线盒15连接。接线盒15对配线电缆14进行结合、分支、中继。

通过由电池单元11的电池模块12供给电力，来驱动混合动力汽车1的驱动电动机8。

驱动电动机8的驱动力的一部分通过发动机3或传动装置6向传动轴4传递，用于后轮5的驱动。其他的动力通过前差动齿轮用于前轮7的驱动。

电池单元11具有壳体21。

如图2或图3所示，壳体21被容纳在混合动力汽车的前轮7和后轮5之间的底板面板9下(车身2的地板下面)。

壳体21具有左部22、中央部23、右部24。

在左部22及右部24的一对侧部，配置有电池模块12。

中央部23连结左部22及右部24。

电池单元11的BCU13、配线电缆14、接线盒15等组装在中央部23。

另外，在中央部23的前面也可以配置操作性插件(サ一ビスプラグ)。

电池单元11可拆卸地安装在底板面板9的下面(车身2的地板下面)。电池单元11以中央部23与车身2的中央重合、且一对侧部22、24与车身2的两侧重合的姿势安装于车身2。因为一对侧部22、24暴露在车身2的地板下面，因此，电池模块12被电池单元11的壳体21下流动的空气冷却。另外，也可以将向壳体21取入空气的风扇设于电池模块12。

下面，对电池单元11到车辆的搭载构造进行详述。

图4是图1的电池单元11到车身2的搭载状态(保持状态)的说明图。

图5是图1的电池单元11从车身2脱落的状态的说明图。

如图4所示，电池单元11利用多个安装部件31，相对于车身2的底板面板9可拆卸地连结。

安装部件31从底板面板9的下面向下方突出。如图2所示，在本实施方式中，四个安装部件31分为两列在前后方向并排配置。

安装部件31可以以在通常使用时电池单元11不从车身2脱落的强度形成。

壳体21例如螺纹锁止于多个安装部件31的前端。

另外，前侧的安装部件31可以比后侧的安装部件31细，则强度会减弱一些。由此，在对电池单元11的壳体21从上侧作用力的情况下，前侧的安装部件31比后侧的安装部件31容易先破损。

另外，也可以不使安装部件31的强度前后不同，且不将前侧的安装部件31和壳体21的螺纹锁止孔设定为圆孔，而是设定为长孔或设定为锁眼形孔(だるま穴)。由此，在对电池单元11的壳体21从上侧作用力时，前侧的螺纹孔破裂，使得壳体21容易在前侧脱落。通过使前后的螺纹孔形状不同，即使在安装部件31的高度不能确保的情况下，与后侧的连结相比，前侧的连结易于优先破裂而被解除。

如图3所示，壳体21的中央部23具有大致平板形状，且在下缘侧连结一对侧部22、24。由此，在壳体21的上面中央处，在前后方向上形成有凹部25。凹部25从壳体21的前面贯通到后面而形成。

通过将电池单元11安装在底板面板9下，而在底板面板9和壳体21的中央部23之间形成中心通道。中心通道与车身2的前部的发动机室连通，且后端形成开口。

在中心通道配置有传动轴4、发动机3的排气管10。

电池单元11也作为承受保持脱落的传动轴4的承受部发挥作用。脱落的传动轴4能够不与路面接触。

另外，为了使电池模块12不会被发动机3的从发动机室流入中心通道的排热等加热，也可以在就电池单元11的壳体21而言的成为中心通道的周边的部分处配置隔热材料。

如图3所示，壳体21的中央部23在下缘侧连结一对侧部22、24。

由此，壳体21的下面形成平面构造。

空气流从车身2下顺畅地流动。减少了对车身2的空气阻力。

现在，如图4所示，传动轴4具有可弯曲地连结传动轴4的两个联轴器41。通过设置这种联轴器41或轴承，即使前侧的传动轴4的旋转中心和后侧的传动轴4的旋转中心不位于同一直线上，也能够使传动轴4旋转。

而且，如图2所示，本实施方式的前侧的联轴器41定位成比前侧的安装部件31靠后方。

后侧的联轴器41定位成比后侧的安装部件31靠前方。

通过设定联轴器41和安装部件31的这种相对配置，由于发动机3的推进例如由于前侧的联轴器41而折弯的传动轴4，在前侧的联轴器41处与电池单元11的壳体21接触。另外，在前侧的安装部件31附近且在前侧的安装部件31的后方，前侧的联轴器41与壳体21接触。

如图5所示，利用前侧的联轴器41产生的压下力，能够使电池单元11在前侧脱落。

另外，如图4所示，电池单元11的壳体21和底板面板9由两根线51连接。

线51例如连接壳体21的前部上面和底板面板9的背面。

线51比安装状态下的底板面板9和壳体21的间隔长一些。

如图5所示，通过用这种长度的线51连结底板面板9和壳体21，例如在前侧脱落的壳体21由线51悬吊，保持不与路面接触的状态。

另外，如图4、图2所示，电池单元11和车身2由电源电缆61连接。由电源电缆61连接电池单元11和车身2的电源系统，例如驱动电动机8及交流发电机。

电源电缆61具有可拆卸的插头62及插座63的构造。

由此，当电池单元11在前侧脱落时，插头62从插座63脱落，电源电缆61被切断。

在前侧脱落的电池单元11从车身2的电源系统被电切断。

对于驱动电动机8及交流发电机，不再供给电池单元11的电力。

如上所述，本实施方式的电池单元11在混合动力汽车1的底板面板9的下面配置于传动轴4的下侧，且被安装为使得在传动轴4被压下时可从车身2脱落。

因此，例如在车辆碰撞时，假设发动机3被推进，进而传动轴4弯曲，在传动轴4被压下的状态下，电池单元11从车身2脱落。

电池单元11脱落，所以传动轴4的折弯角不会被电池单元11限制。由于传动轴4的折弯角不被限制，因此，起因于将电池单元11设于底板面板9下，对冲击吸收性能的影响得到抑制。

对于具有传动轴4的混合动力汽车1而言，在不损失利用发动机3的后退带来的冲击吸收性，且维持或确保碰撞安全性的同时，可将电池单元11配置在具有传动轴4的车身2的底板面板9下。

另外，在本实施方式中，传动轴4容纳在被电池单元11的壳体21的一对侧部22、24及中央部23以及车身2的底板面板9包围的中心通道内。

由此，假如就算是传动轴4因碰撞等而脱落或弯曲，其传动轴4也被保持在该中心通道内，传动轴4难以与路面接触。

另外，由于电池模块12被容纳于壳体21的一对侧部22、24，因此，即使发动机3的热气等进入中心通道，电池模块12的温度也难以上升。

另外，在本实施方式中，当传动轴4弯曲而被压下时，与电池单元11的壳体21接触。电池单元11被使壳体21折弯的传动轴4压下，从车身2脱落。

这样，被压下的传动轴4利用想要下压的力，可使电池单元11的壳体21从车身2脱落。不需要进行使电池单元11脱落的控制。另外，在真的需要传动轴4弯曲并脱落时，能够使电池单元11确实地脱落。

尤其是，电池单元11的壳体21设置为包围传动轴4的两横侧及下侧的凹形状，因此，弯曲的传动轴4确实地与电池单元11的壳体21接触，作用力以压下壳体21。

能够利用起因于发动机3的推入的冲击吸收能力的一部分，使电池单元11脱落。可追加利用电池单元11脱落产生的冲击吸收能力。可提高综合的冲击吸收能力。

另外，在本实施方式中，对于相对于车身2的地板在前后被连结的电池单元11，以优先解除其前侧的连结的方式使之脱落。通过优先解除前侧的连结，难以使电池单元11整体从车辆脱落。

尤其是，在本实施方式中，利用线51将在前侧脱落的壳体21保持为浮在路面的状态。由此，脱落的电池单元11的壳体21保持为使其整体浮在路面的状态。脱落的电池单元11难以与路面接触，能够抑制对脱落的电池单元11的损害。

另外，在本实施方式中，连接电池单元11和车身2的电源电缆61，具有可拆装的插头62及插座63的构造。而且，在脱落时，由于电池单元11脱落，脱落的电池单元11和车身2被电切断。

因此，碰撞后，不会再从脱落的电池单元11向车身2供给电力。

另外，在本实施方式中，传动轴4在比前侧的安装部件31靠近后侧的部位(位置)具有联轴器41，在发动机3被推进时，在联轴器41处弯曲。

因此，车身2的前部的发动机3被推进时，能够利用使传动轴4在联轴器41处弯曲的力，压下壳体21，使电池单元11在前侧脱落。在真想使电池单元11脱落时，能够利用弯曲的传动轴4的力，使电池单元11在前侧脱落。

尤其是，将传动轴4的被弯曲的联轴器41设于比前侧的安装部件31更靠后侧的部位。传动轴4以后端为支点在该联轴器41处弯曲。在电池单元11中，该弯曲的传动轴4的力作用于比前侧的安装部件31更靠后侧。其结果，弯曲的传动轴4的力以杠杆原理被增幅并作用于前侧的安装部件31。可使作用于前侧的安装部件31的力增幅。使弯曲的传动轴4的力有效地作用于壳体21并可使其脱落。

因此，能够提高安装部件31对于电池单元11的安装强度，抑制通常时的电池单元11的脱落，同时在需要脱落时能够容易地解除安装部件31的保持，从而使电池单元11脱落。

以上的实施方式是本发明的优选实施方式的例子，但本发明不限定于此，在不脱离本发明宗旨的范围内可以进行各种变形或变更。

例如，在上述实施方式中，电池单元11搭载于混合动力汽车1的地板下面。除此之外，例如电池单元11也可以搭载于公共汽车、电车等其它车辆的地板下面。

另外，在上述实施方式中，传动轴4与前侧的发动机3连接。除此之外，传动轴4也可以与后侧的发动机3连接。另外，也可以代替联轴器41而将可弯曲的轴承设于传动轴4。

Claims (10)

1.一种混合动力汽车，其具有向车身的前后方向传递驱动力的传动轴，其中，

所述混合动力汽车具有电池单元，该电池单元在所述车身的地板下面配置于所述传动轴的下侧，且被安装为使得在所述传动轴被压下时所述电池单元能够从所述车身脱落。

2.如权利要求1所述的混合动力汽车，其中，

所述电池单元具有壳体，该壳体具备在所述车身的地板下面配置于所述传动轴的左右两侧并容纳电池的一对侧部，以及在所述传动轴的下侧连结所述一对侧部的中央部，

所述传动轴容纳于被所述壳体的所述一对侧部及所述中央部以及所述车身的地板包围的空间。

3.如权利要求2所述的混合动力汽车，其中，

所述电池单元可拆卸地安装于所述车身的地板，且通过利用被压下的所述传动轴压下所述壳体，能够从所述车身脱落。

4.如权利要求3所述的混合动力汽车，其中，

所述电池单元通过在所述车身的前后方向排列的多个安装部件被安装于所述车身的地板，

通过利用被压下的所述传动轴压下所述壳体，来解除所述电池单元和所述混合动力汽车借助于前侧的所述安装部件所形成的连结。

5.如权利要求4所述的混合动力汽车，其中，

所述混合动力汽车具有连接所述电池单元的所述壳体和所述车身的保持部件，

所述保持部件保持被解除利用所述前侧的安装部件与所述车身所形成的连结而前侧脱落的所述壳体。

6.如权利要求4或5所述的混合动力汽车，其中，

连接所述电池单元和所述车身的电源电缆利用可拆装的插头及插座的构造将脱落的所述电池单元和所述车身电切断。

7.如权利要求4或5所述的混合动力汽车，其中，

所述传动轴与配置于所述车身前部的发动机连接，

在比所述前侧的安装部件更靠后侧的部位具有联轴器或轴承，

在所述发动机被推进时，在所述联轴器或轴承处产生弯曲，由此，压下所述壳体，使所述电池单元在前侧脱落。

8.如权利要求4或5所述的混合动力汽车，其中，

前侧的所述安装部件比后侧的所述安装部件强度低，使得在对所述壳体从上侧作用力的情况下，前侧的所述安装部件比后侧的所述安装部件容易先破损。

9.如权利要求4或5所述的混合动力汽车，其中，

所述壳体螺纹锁止于所述多个安装部件，

通过将前侧的所述安装部件和所述壳体的螺纹锁止孔设定为长孔或锁眼形孔且将后侧的所述安装部件和所述壳体的螺纹锁止孔设定为圆孔，能够在对所述壳体从上侧作用力时，使得前侧的螺纹锁止孔先破裂。

10.如权利要求2-5中任一项所述的混合动力汽车，其中，

所述壳体的下面形成平面构造。

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