CN109421805B - 电动车辆的车体构造 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动车辆的车体构造，其能够使冲击负荷高效地分散给构成车体的构件，以抑制因来自电动车辆的车辆前方侧的冲击负荷导致的车体前部的变形。电动车辆的车体构造具有：前悬挂车架(21)，其与一对纵梁(17)相接合，且沿车辆宽度方向延伸；及电池外壳(30)，其配置在比前悬挂车架(21)靠后方处，在该电池外壳(30)的内部收容有电池单元(31)。车体构造具有电池安装横梁(25)，该电池安装横梁(25)配置在比前悬挂车架(21)靠车辆后方处，电池安装横梁(25)配置在一对纵梁(17)之间且与纵梁接合，用于安装电池外壳(30)的前部。

Description

电动车辆的车体构造

技术领域

本发明涉及一种电动车辆的车体构造。

背景技术

电动汽车等电动车辆通常在车辆下部具有电池单元。该电池单元是通过将多个电池模块单元化来构成的，该电池单元搭载在车厢地板的下侧。电池单元安装于构成车体的构件。

当搭载有电池单元的电动车辆的前部遭撞击时，会对车厢作用较大的冲击力。在车辆前部与障碍物相撞时，会对具有较大重量的电池单元作用要使之向车辆前方侧移动的较大的惯性力。因此，会对配置在电池单元的上方的车厢施加与电池单元的重量相当的负荷。

为了解决该问题，公知有例如专利文献1所公开的构造。该文献所公开的构造中，在车辆宽度方向两侧部配置有成一对的车架构件，在该车架构件支承有电池单元，该车架构件的前部与支承前轮悬挂臂的悬架横梁相接合。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5477256号公报

发明内容

发明要解决的问题

为了在车辆前部遭撞击或车辆斜前部遭撞击等车辆受到来自车辆前方的冲击负荷时，抑制因该冲击负荷导致的车辆前部的变形，需要使冲击负荷分散给构成车辆前部的多个构件。

在上述例子中，在受到来自车辆前方的冲击负荷的情况下，能够使悬架横梁所承担的负荷分散给车架构件。而且，悬架横梁借助车架构件来承受因受到冲击负荷导致的、要使电池单元向车辆前方侧移动的惯性力。因此，作用于悬架横梁和车架构件的接合部的负荷增大。

特别是，在车辆斜前部遭撞击的情况下，被撞那侧的车辆宽度方向一侧部会发生较大变形，因此，有可能使变形波及安装着电池单元的前部的区域。而且，鉴于上述那样的电池单元的惯性力，谋求维持电池背部的安装部，即谋求抑制安装部的破坏、脱落等。

本发明即是为了解决上述问题所做成的，其目的在于，提供一种电动车辆的车体构造，该电动车辆的车体构造能够使冲击负荷高效地分散给构成车体的构件，以抑制因来自车辆前方侧的冲击负荷导致的车体前部的变形。

用于解决问题的方案

为了达到上述目的，本发明的电动车辆的车体构造具有：纵梁，其具有一对，配置为在车辆宽度方向上隔开间隔；前悬挂车架，其与所述纵梁相接合，且沿车辆宽度方向延伸；及电池外壳，其配置在比所述前悬挂车架靠车辆后方处，在该电池外壳的内部收容有电池单元。该电动车辆的车体构造具有电池安装横梁，该电池安装横梁配置在比所述前悬挂车架靠车辆后方处，且沿车辆宽度方向延伸，所述电池安装横梁配置在车辆宽度方向上的一对所述纵梁之间且与所述纵梁接合，用于安装所述电池外壳的前部。

发明的效果

采用本发明，对于电动车辆的车体构造，能够使冲击负荷高效地分散给构成车体的构件，以抑制因来自车辆前方侧的冲击负荷导致的车体前部的变形。

附图说明

图1是从车辆下方观察本发明的电动车辆的车体构造所得到的仰视图。

图2是图1中的车体构造的、省略了悬挂臂和前悬挂车架的状态的立体图。

图3是从车辆下方观察图1中的电池安装横梁等构件所得到的立体图。

附图标记说明

10、地板；11、中央通道；13、下边梁；15、横撑；17、纵梁；19、后凸横梁；20、悬挂臂；20a、前轮；21、前悬挂车架；22、凸形状部；22a、直线部；22b、弯曲部；22c、倾斜部；22d、接合部；23、突出部；25、电池安装横梁；25a、下侧弯折部；25b、上侧弯折部；26、后方地板横梁(后方横梁)；27、托架；28、螺栓；30、电池外壳；30a、前壁部；30b、侧壁部；30c、底面部；30d、前后方向加强构件；30e、宽度方向加强构件；31、电池单元；35、配管构件；36、电动马达；37、变速器。

具体实施方式

下面，参照附图(图1～图3)来说明本发明的电动车辆的车体构造的实施方式。

如图1所示，本实施方式的电动车辆具有配置在车辆前部的电动马达36和变速器37。电动马达36和变速器37配置在比构成车厢前部的前围板(未图示)靠车辆前方侧处。电动马达36能够提供例如用于驱动车体的前轮20a的动力。

该车体构造具有前悬挂车架21、后凸横梁19、电池安装横梁25、收容有电池单元31的电池外壳30、一对纵梁17和两个托架27。

电池单元31例如为用于使电动马达36等进行工作的电源装置。省略了对该电池单元31的详细的图示，该电池单元31是通过将多个电池模块单元化来构成的，其具有较大重量。电池单元31被收容在电池外壳30中，该电池外壳30配置在比构成车厢地板部的地板10靠车辆下方侧处。

如图1～图3所示，电池外壳30沿车辆前后方向延伸。电池外壳30为箱状构件，其具有底面部30c、前壁部30a、后壁部(未图示)和与侧壁部30b相连的水平凸缘。底面部30c沿车辆前后方向延伸，在底面部30c载置有电池单元31。前壁部30a从底面部30c的前部向车辆上方突出，且沿车辆宽度方向延伸。侧壁部30b的凸缘、前壁部30a和后壁部与地板10的下表面相接合。

电池外壳30具有多个加强构件30d、加强构件30e。如图1和图3所示，该加强构件30d、加强构件30e具有：沿车辆前后方向延伸的呈长板状的前后方向加强构件30d和沿车辆宽度方向延伸的呈长板状的宽度方向加强构件30e。前后方向加强构件30d与底面部30c中的车辆宽度方向外侧缘部相接合。宽度方向加强构件30e以与位于两侧的前后方向加强构件30d相接合的状态与底面部30c相接合。在该例子中，如图3所示，四个宽度方向加强构件30e配置为彼此在车辆前后方向上空开间隔。配置在最前的宽度方向加强构件30e配置为在比后述的托架27靠车辆后方处与该托架27相邻接。

在电池单元31连接有用于向电动马达36等供电的电源线(未图示)。电源线被收容在配管构件35中。配管构件35配置在中央通道11内，且与电池外壳30的前壁部30a相连接。

如图3所示，中央通道11为地板10的车辆宽度方向中央部分向车辆上方隆起所形成的部分，其沿车辆前后方向延伸。本实施方式的中央通道11从前悬挂车架21朝向电池单元31地向车辆后方延伸。该中央通道11与后述的后凸横梁19和电池安装横梁25交叉地沿车辆前后方向延伸，对此省略了图示说明。

如图1所示，前悬挂车架21位于比电动马达36和变速器37靠车辆后方处，且在车辆宽度方向上配置在前轮20a之间，前悬挂车架21沿车辆宽度方向延伸。在前悬挂车架21的车辆宽度方向两侧部安装有悬挂臂20。在该悬挂臂20安装有能够旋转的前轮20a。需要说明的是，在图1中，前轮20a是假想地示出的。

在前悬挂车架21的前部中的两个车辆宽度方向外侧部设有突出部23。悬挂臂20由该突出部23和后述的倾斜部22c支承。

前悬挂车架21在后部具有凸形状部22。凸形状部22是前悬挂车架21的构成后缘部的轮廓的部分，其向车辆前方凸出。凸形状部22具有直线部22a、弯曲部22b和倾斜部22c。

直线部22a是配置在凸形状部22中的车辆宽度方向中间部，且沿车辆宽度方向呈大致直线状延伸的部分。弯曲部22b是配置在直线部22a的车辆宽度方向两端、与直线部22a相连续，且随着朝向车辆宽度方向外侧去向车辆后方弯曲的部分。

倾斜部22c是与弯曲部22b的后端相连续，且随着朝向车辆宽度方向外侧去向车辆后方倾斜地延伸的部分。在倾斜部22c的后部的上表面设有能够与后凸横梁19相接合的接合部22d。

接着，说明纵梁17和后凸横梁19。纵梁17和后凸横梁19是构成车体骨架的刚性较高的构件。如图1所示，纵梁17是分别配置在车辆宽度方向两侧且沿车辆前后方向延伸的构件，纵梁17的上部与地板10的下表面相接合。

而且，纵梁17的下部与前悬挂车架21相接合。而且，在纵梁17的车辆宽度方向外侧部接合有沿车辆宽度方向延伸的横撑15。该横撑15延伸至下边梁13。下边梁13配置在比纵梁17靠车辆宽度方向外侧处，且沿车辆前后方向延伸。

而且，在纵梁17的车辆宽度方向内侧部接合有后凸横梁19。如图2所示，横撑15的车辆宽度方向内侧部和后凸横梁19的车辆宽度方向外侧部以隔着纵梁17彼此相对的状态与纵梁17相接合。

如图1所示，纵梁17随着从前部朝向车辆后方去向车辆宽度方向外侧倾斜。即，一对纵梁17配置为随着朝向车辆后方去彼此远离地延伸，且在从车辆下方观察时呈日文假名ハ字状。纵梁17的后部延伸至下边梁13。

后凸横梁19是与前悬挂车架21空开间隔地配置在比前悬挂车架21靠车辆后方处，且沿车辆宽度方向延伸的构件。后凸横梁19以横跨中央通道11的状态与中央通道11的缘部相接合。

而且，如图1和图2所示，后凸横梁19构成为其两个车辆宽度方向外侧部向车辆前方弯折，且在从车辆下方观察时其整体向车辆后方凸出。详细地讲，后凸横梁19的车辆宽度方向中间部沿车辆宽度方向呈大致直线状延伸，在该后凸横梁19的两端设有弯折部。后凸横梁19中的比弯折部靠车辆宽度方向外侧的部分随着朝向车辆宽度方向外侧去向车辆前方倾斜地延伸。

如图1所示，后凸横梁19和前悬挂车架21的凸形状部22配置为彼此相对，后凸横梁19的车辆宽度方向侧部中的下部与在凸形状部22的倾斜部22c设置的接合部22d相接合。通过像上述这样地进行配置和接合，能够使凸形状部22和后凸横梁19一同构成在从车辆下方观察时闭合起来的框构造。

而且，接合部22d配置为接近前悬挂车架21和纵梁17相接合的位置。在本实施方式中，配置为纵梁17、横撑15、后凸横梁19、前悬挂车架21等中的彼此相接合的位置集中在上述框构造的车辆宽度方向侧部周围，由此，能够提高刚性。

如图1～图3所示，电池安装横梁25是沿车辆宽度方向延伸的刚性较高的构件，其在比电池外壳30的前部靠车辆上方处安装着(支承)该电池外壳30的前部。电池安装横梁25配置在比后凸横梁19靠车辆后方处，且在车辆宽度方向上配置在一对纵梁17之间，即配置在一对纵梁17的内侧。电池安装横梁25以其车辆宽度方向两侧部与纵梁17相接合的状态张设在纵梁17上。而且，电池安装横梁25的横截面形状呈向车辆上方开口的字母U状。

如图2和图3所示，本实施方式的电池安装横梁25沿着中央通道11的形状弯折。在该例子的电池安装横梁25设有两个下侧弯折部25a，该两个下侧弯折部25a在车辆宽度方向上空开间隔。各下侧弯折部25a配置在中央通道11的车辆宽度方向两侧的缘部。电池安装横梁25从各下侧弯折部25a沿着中央通道11的侧壁向车辆上方延伸，然后，在上侧弯折部25b处弯折并沿着中央通道11的内部的顶板沿车辆宽度方向延伸。即，电池安装横梁25在从车辆前后方向观察时呈帽子形状。

接着，说明两个托架27的结构。如图1和图2所示，各托架27是沿车辆前后方向延伸的板状构件，其将电池安装横梁25和电池外壳30连在一起。托架27的前部与电池安装横梁25的车辆宽度方向两侧部的下表面相接合。在本实施方式中，电池安装横梁25和各托架27以配置为在从车辆下方观察时彼此重叠的状态被螺栓28紧固在一起。

而且，托架27的后部例如通过焊接与电池外壳30的底面部30c和前壁部30a相接合。托架27的后部弯折成与电池外壳30的前壁部30a面接触，而且，弯折成与电池外壳30的底面部30c面接触。

而且，托架27的后部与前后方向加强构件30d重叠并相接合。即，托架27的后部接合成托架27、前后方向加强构件30d和底面部30c这三者重叠在一起。

而且，如图1所示，本实施方式的车体构造在比电池安装横梁25靠车辆后方处具有后方地板横梁(后方横梁)26。后方地板横梁26是刚性较高的构件，其与地板10的上表面相接合。后方地板横梁26沿车辆宽度方向延伸，且横跨一对纵梁17中的各个纵梁17，后方地板横梁26的车辆宽度方向外侧部与下边梁13相接合。而且，该例子的后方地板横梁26以在从车辆下方观察时与托架27重叠的状态与地板10的上表面相接合。

在本实施方式中，在接近纵梁17和前悬挂车架21相接合的位置的位置配置有由后凸横梁19和前悬挂车架21的凸形状部22构成的框构造。而且，配置为纵梁17、横撑15、前悬挂车架21等中的彼此相接合的位置集中在上述框构造的车辆宽度方向侧部周围。通过多个构件相接合从而在车体前部设置刚性较高的部位，由此，能够在受到来自车辆前方侧的冲击负荷(车辆前部遭撞击或车辆斜前部遭撞击)时，利用刚性较高的部位来承担该冲击负荷。

通过利用刚性较高的部位来承担冲击负荷，还能够使下述功能稳定，即：在利用各构件的变形来分散冲击负荷时，与在变形过程中发生变化的负荷条件相应地承担变形过程中的冲击负荷。而且，能够利用中央通道11和呈日文假名ハ字状配置的纵梁17使刚性较高的部位所承担的冲击负荷向车辆后方分散。

而且，在受到冲击负荷时，会在车辆前部产生要使电池单元31向车辆前方移动的惯性力。因惯性力产生的负荷借助托架27作用于电池安装横梁25。在该情况下，托架27会发生变形，并且使负荷作用于电池安装横梁25，而且，朝向车辆前方的负荷传递给中央通道11。

由于托架27形成为板状，因而，托架27与电池安装横梁25的下表面呈面接触，而且，托架27与电池外壳30的底面部30c呈面接触。由此，能够提高针对在车辆前后方向上作用的负荷的强度。

来自车辆前方的冲击负荷借助纵梁17向车辆后方传递，惯性力主要借助中央通道11向车辆前方传递。

通过使纵梁17配置为呈日文假名ハ字状，能够使来自车辆前方的冲击负荷向避开托架27的方向传递，因此，因惯性力产生的传递给纵梁17的负荷小于传递给中央通道11的负荷。因而，能够利用配置为呈日文假名ハ字状的纵梁17使冲击负荷高效地向车辆后方传递。

前后方向上的负荷作用于中央通道11中的处于后凸横梁19与电池安装横梁25之间的部分。因此，在本实施方式中，虽然省略了图示说明，但是，预先对中央通道11中的处于后凸横梁19与电池安装横梁25之间的部分实施刚性强化的处理则较佳。

而且，由于能够抑制对托架27作用过大负荷，因此，能够可靠地保持电池单元31。

除了上述内容之外，还通过配置后方地板横梁26，使来自车辆前方侧的冲击负荷借助后方地板横梁26分散给地板10和下边梁13。而且，电池单元31的惯性力使负荷从电池安装横梁25起经由中央通道11，向车辆前方拉拽后方地板横梁26地进行作用，因此，能够在配置有后方地板横梁26的区域充分地吸收该负荷。

根据上面的说明可知，通过像本实施方式那样地构成电动车辆的车体构造，能够在受到来自车辆前方侧的冲击负荷(车辆前部遭撞击或车辆斜前部遭撞击)时，使冲击负荷高效地分散给许多构件。其结果，能够抑制车体前部的变形。

本实施方式的说明是用于说明本发明的例示，并不限定权利要求书所述的发明。而且，本发明的各部分的结构不限于上述实施方式，能够在权利要求书所述的技术范围内进行各种变形。

在本实施方式中，电池外壳30的前部借助托架27与电池安装横梁25相连接，但不限于此。也可以是，电池外壳30的前部直接与电池安装横梁25相接合。

Claims (4)

1.一种电动车辆的车体构造，其具有：

纵梁，其具有一对，配置为在车辆宽度方向上隔开间隔；

前悬挂车架，其与所述纵梁相接合，且沿车辆宽度方向延伸；

电池外壳，其配置在比所述前悬挂车架靠车辆后方处，在该电池外壳的内部收容有电池单元；电池安装横梁，该电池安装横梁配置在比所述前悬挂车架靠车辆后方处，且沿车辆宽度方向延伸；及

中央通道，

所述电池安装横梁配置在车辆宽度方向上的所述一对纵梁之间且与所述纵梁接合，用于安装所述电池外壳的前部，

其特征在于，

所述电池安装横梁接合于所述中央通道的缘部，

该电动车辆的车体构造具有后凸横梁，该后凸横梁配置在比所述前悬挂车架靠车辆后方且比所述电池安装横梁靠车辆前方处并且与所述一对纵梁接合，该后凸横梁的车辆宽度方向中间部向车辆后方凸出，

所述前悬挂车架的后部具有向车辆前方凸出的凸形状部，

所述凸形状部和所述后凸横梁构成框构造。

2.根据权利要求1所述的电动车辆的车体构造，其特征在于，

所述电池安装横梁沿着所述中央通道的形状弯折。

3.根据权利要求1或2所述的电动车辆的车体构造，其特征在于，

所述电池安装横梁的车辆宽度方向两侧部分别设置有沿车辆前后方向延伸的托架，

所述托架分别连接所述电池安装横梁和所述电池外壳，并将所述电池安装横梁和所述电池外壳连在一起，

所述托架的后部与所述电池外壳的前壁部和底面部面接触。

4.根据权利要求1或2所述的电动车辆的车体构造，其特征在于，

所述电池安装横梁的车辆宽度方向两侧部分别设置有沿车辆前后方向延伸的呈平板状的托架，

所述托架分别连接所述电池安装横梁和所述电池外壳，并将所述电池安装横梁和所述电池外壳连在一起，

所述电池外壳具有前后方向加强构件，

所述电池安装横梁和所述托架配置为在从车辆下方观察时彼此重叠，所述电池外壳的底面部、所述托架以及所述前后方向加强构件重叠并且相接合。

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