CN110040179A - 电动车辆的车身构造 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够在地板下的较大的范围内确保电池包搭载空间并且有利于确保地板中央的振动刚性的电动车辆的车身构造。在本发明中，电池包收纳有电池组件(30)，在该电池包(3)的两侧部沿车长方向配设有相互离开的多个支承构件(45、46、47、48)，通过多个该支承构件将该电池包支承于地板(2、23)的下侧(F1～F4)，所述电池包(3)的上表面(33)通过在其面方向上分散配设的多个紧固部(P1、P2、P3)与所述地板相结合。各所述紧固部(P1、P2、P3)包括借助螺孔进行固定的螺栓、螺母(33b、23b)，该螺孔贯通独立地设置成凹陷于所述地板的紧固面，各所述紧固部(P1、P2、P3)的上端位于比所述地板的一般面低的位置。

Description

电动车辆的车身构造

技术领域

本发明涉及一种电动车辆的车身构造。

背景技术

在电动车辆(EV)中，为了确保续航距离，需要使成为电源的电池包大容量化。在乘用车中，为了在确保车厢内空间、行李厢空间的同时使电池包大型化，通常使电池包扁平化并配置在地板下的较大范围内(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2012/542790号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在现在主流的单壳构造的车辆中，作为用于确保车身的刚性的骨架构造，地板通道发挥着重要的作用，但是当在地板下设定电池包的搭载空间的情况下，与地板面的上升量相应地，使地板通道的高度减少(截面系数减少)，存在难以确保地板中央的振动刚性的问题。

本发明是鉴于这样的实际情况而完成的，其目的在于提供一种能够在地板下的较大的范围内确保电池包搭载空间并且有利于确保地板中央的振动刚性的电动车辆的车身构造。

用于解决问题的方案

为了解决上述课题，在本发明的电动车辆的车身构造中，电池包收纳有电池组件，在该电池包的两侧部沿车长方向配设有相互离开的多个支承构件，通过多个该支承构件将该电池包支承于地板的下侧，所述电池包的上表面通过在其面方向上分散配设的多个紧固部与所述地板相结合。

发明的效果

像上述那样，本发明的电动车辆的车身构造构成为，电池包被两侧部的支承构件分开地支承于地板的下侧，且电池包的上表面利用分散配设的多个紧固部与地板相结合，通过如上所述构成，能够利用电池包的刚性来抑制地板中央的振动，能够在地板下的较大的范围内确保电池包搭载空间，并且在确保地板中央的振动刚性上是有利的。

附图说明

图1是从下方观察本发明实施方式的电动车辆得到的立体图。

图2是表示本发明实施方式的电动车辆的车身地板的俯视图。

图3是图2的X-X剖视图。

图4是图3的主要部分放大剖视图。

附图标记说明

1、电动车辆；2、地板；3、电池包；4、支撑框架；10、地板纵梁；11、地板横梁；12、地板横梁；13、后地板横梁；14、下边梁；20、空间；21、低位面；22、阶梯面；23、高位面；23a、紧固面；23b、螺母(固定构件)；23c、垫片；24、地板通道；25、26、27、28、托架；30、电池组件；31、内罩；32、保持件；33、上壳体(上表面)；33a、紧固面(底面)；33b、双头螺栓(固定构件)；33c、垫圈；33s、密封件；34、下壳体；35、凸缘部；40、侧框架；41、42、43、44、横框架；45、46、47、48、支承构件；F1、F2、F3、F4、固定点(结合点)；P1、P2、P3、紧固部。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一个实施方式进行详细的说明。

在图1和图2中，划分出电动车辆1的车身下表面的地板2在其两侧部与沿车长方向FR延伸的下边梁14、下边梁14相接合，在与这些下边梁的车宽方向中央侧相邻的地板2的下表面接合有沿车长方向FR延伸的地板纵梁10、地板纵梁10。

如图3所示，地板纵梁10、地板纵梁10具有倒置帽状的截面，在两侧凸缘部与地板2的下表面焊接接合，并在其内部划分出沿长度方向延伸的封闭截面。如图2所示，地板纵梁10、地板纵梁10在俯视下倾斜地配设为，朝向车辆后方延伸而彼此的间隔扩大。

在地板2中，相对于接合有地板纵梁10、地板纵梁10的部分的车宽方向W外侧(WR、WL)和车长方向FR的前部的低位面21(基本面)，左右的地板纵梁10、10的车宽方向W中央侧借助阶梯面22形成有向车高方向H隆起的高位面23，并在高位面23的下侧划分出电池包3的搭载空间20。电池包3的支承构造见后述。

在地板2的车宽方向W的中央设有沿车长方向FR延伸的地板通道24。地板通道24呈相对于地板2向车高方向H鼓出的帽状截面，地板通道24的顶面在地板2的最高位面29的前方几乎没有高度变化，但相对于地板2的低位面21的区间，相对高度(日文：比高)在高位面23的区间变小。换言之，这也可以说，地板2的高位面23是地板通道24在车宽方向W上加宽的部分。另外，地板2的最高位面29成为未图示的后部座椅座垫的安装基部。

如图2所示，在左右的下边梁14、14与地板通道24之间沿车宽方向W延伸的两个地板横梁11、12在车长方向FR上分开并接合于地板2的上表面侧。各地板横梁11、12都具有帽状截面，在各自的内部划分出沿车宽方向W延伸的封闭截面。另外，地板横梁11、地板横梁12成为未图示的左右前部座椅的安装基部。

并且，如图1所示，在左右的地板纵梁10、10之间沿车宽方向W延伸的后地板横梁13接合于地板横梁12的后方的地板2的下表面。后地板横梁13具有倒置帽状的截面，在两侧凸缘部焊接接合于地板2的下表面，在后地板横梁13的内部划分出沿车宽方向W延伸的封闭截面。

另外，在地板2的高位面23设有用于接入电池包3的服务插头36的开口部236。服务插头36是在检查时、非常情况下用于将电池组件30的电力切断的电源电路的切断装置。

(电池包及其支承构造)

如图3所示，电池包3通过如下方式构成，即，多个电池组件30被保持件32保持并在配设有电源电缆等的状态下收纳于由上壳体33、下壳体34形成的电池箱内，并且在周围的凸缘部35接合并密封。

上壳体33和下壳体34利用金属板的冲压成形品或树脂成形品形成为壳状，并在周围的凸缘部35借助密封件接合，从而能够确保电池包3内部的防水性、气密性。在电池包3的下部(下壳体34侧)固定有成为电池包3的支承框的支撑框架4。

如图1所示，支撑框架4具有沿下壳体34的两侧部在车长方向FR上延伸的左右一对侧框架40、40以及在该一对侧框架40之间沿车宽方向W延伸的四个横框架41、42、43、44，该支撑框架4是通过各横框架41、42、43、44的两端利用焊接等与侧框架40、40刚性结合且各横框架41、42、43、44的中央部与下壳体34或保持件32刚性结合而一体化构成的。

在支撑框架4的左右各侧设有四个支承构件45、46、47、48来作为向车身侧安装的安装部。即，左右一对支承构件45、45从侧框架40、40的前端部向前方延伸设置，在与横框架42、横框架43、横框架44的各接合处相邻的左右的侧框架40、40的侧面接合有支承构件46、支承构件47、支承构件48。这些支承构件45、46、47、48也与电池包3(下壳体34)的凸缘部35相接合。

与上述那样的支撑框架4的支承构件45、支承构件46、支承构件47、支承构件48相对应地，设有托架25、托架26、托架27、托架28来作为车身侧的安装部。如图1和图2所示，托架25、托架26、托架27、托架28与左右的地板纵梁10、10的车宽方向W中央侧相邻并设为左右对称，托架25与地板2的低位面21相接合，托架26、托架27、托架28与地板2的高位面23的下侧相接合，其中，托架26在地板横梁12的位置接合。

在各托架25、26、27、28的固定点F1～固定点F4穿设有螺孔，在其仰视时的成为背面侧的上侧固定有焊接螺母，具有支撑框架4的电池包3从被提升或者位于检修坑上的车身的下方，收纳于在地板2的高位面23的下侧划分出的搭载空间20，并通过将未图示的螺栓固定于所述焊接螺母，从而固定于车身。

(电池包上表面和地板的结合构造)

通过上述总计8处固定点F1～F4处的螺栓与焊接螺母的固定，电池包3在设计上以充分的支承强度悬架于车身，但在本发明的车身构造中，为了提高地板2的振动刚性，电池包3的上表面(上壳体33)通过在面方向上分散配设的6个部位的紧固部P1、P2、P3与地板2(高位面23)相结合。

图4表示一个紧固部P1，如图所示，紧固面23a设置成凹陷于地板2的高位面23，换言之，通过在地板2的高位面23形成有凹部23a并在其底面穿设有螺孔，从而构成固定面23a。

该凹部23a在仰视时成为截头圆锥状的凸部，在电池包3的上壳体33形成有呈能够接受该凸部(紧固面23a)的互补的截头圆锥状的凹部33a，在该上壳体33的底面(紧固面33a)突设有双头螺栓33b。

在电池包3安装于车身时，在双头螺栓33b嵌合有金属制的垫圈33c，该垫圈33c外套有环状的密封件33s(密封橡胶)。垫圈33c也能够使用由比密封件33s硬的弹性体、树脂材料等除金属以外的材料构成的部件。密封件33s的厚度在自然状态下比垫圈33c的厚度厚，如图4所示，双头螺栓33b从下方插入地板2的紧固面23a的螺孔，隔着垫片23c使螺母23b固定于双头螺栓33b，从而隔着密封件33s和垫圈33c使电池包3的紧固面33a与地板2的紧固面23a固定固定，在该状态下，与垫圈33c的厚度之差相应地密封件33s被压缩并被预压。其他紧固部P2、P3也基本上是相同的构造。

通过上述那样的电池包上表面33与地板2、高位面23的利用紧固部P1、P2、P3结合的结合构造，能够利用作为电池包3的箱体(壳构造)的刚性和固定点F1～固定点F4的支承刚性来抑制地板2的振动，在地板下的较大的范围内确保电池包3的搭载空间20并且确保地板2的振动刚性这方面是有利的。

在形成于地板2的高位面23的凹部配设地板侧的紧固面23a，从而能赋予基于紧固面23a的凹部的立体形状产生的局部刚性，利用该结构也有利于确保地板2的振动刚性。此外，在凹部23a内使螺母23b固定于双头螺栓33b，双头螺栓33b的上端不会从地板2的一般面突出。

并且，在形成于电池包3的上表面(上壳体33)的凹部配设电池包侧的紧固面33a，从而紧固部P1、P2、P3的局部刚性提高，有利于确保地板2的振动刚性，除此之外，虽然构成了不会从地板2的一般面突出的紧固部P1、紧固部P2、紧固部P3，但也能够将电池包上表面33与地板2、高位面23之间的间隔保持在最小限度。

这时，垫圈33c通过调整密封件33s的预压而发挥将密封性最优化的功能，并且通过调整密封件33s(和垫圈33c)的硬度，从而能够调整共振频率，该结构也有利于确保地板2的振动刚性。

另外，在上述实施方式中示出了紧固部P1、紧固部P2、紧固部P3由焊接于电池包3的上表面的双头螺栓33b和固定于该双头螺栓的螺母23b构成的情况，但各紧固部P1、P2、P3也能够由焊接于电池包3的上表面的焊接螺母和从上方插入紧固面23a的螺孔并固定于所述焊接螺母的螺栓构成。

在该情况下，焊接螺母也可以焊接于上壳体33的上表面侧，或者焊接于上壳体33的贯通上表面的孔的背面侧(下表面侧)，在前者的情况下，也能够构成为，在焊接螺母的周围设有垫圈和密封件，或者在兼作垫圈的焊接螺母嵌有密封件。在后者的情况下，优选在电池包3的上表面侧形成用于垫圈(和密封件)定位的台阶等。

此外，在上述实施方式中示出了在左右各侧设置3个部位的紧固部P1、P2、P3的情况，但也能够省略紧固部P3或P2而设于左右各侧的两处。在任意情况下都优选为，左右各侧的紧固部P1、P2、P3在俯视下左右对称并配设为越朝向车辆后方左右侧的紧固部之间的间隔越大，并且倾斜地排列。

在这样的紧固部P1、紧固部P2、紧固部P3的配置下，左右的地板纵梁10、10在俯视下配设为越朝向车辆后方延伸与地板通道24的间隔越大的倾斜状，将在各地板纵梁10、10和地板通道24之间设定的高位面23、阶梯面22相整合，这样的配置有利于提高振动刚性。

以上说明了本发明的实施方式，但本发明并不限定于上述实施方式，而是能够基于本发明的技术性思想进一步进行各种变形和变更。

Claims (6)

1.一种电动车辆的车身构造，其中，

电池包收纳有电池组件，在该电池包的两侧部沿车长方向配设有相互离开的多个支承构件，通过该多个支承构件将该电池包支承于地板的下侧，

所述电池包的上表面通过在其面方向上分散配设的多个紧固部与所述地板的紧固面相结合。

2.根据权利要求1所述的电动车辆的车身构造，其中，

各所述紧固部由螺栓、螺母构成，通过将该螺栓分别插入设置于所述地板的各所述紧固面的螺孔进行固定，各所述紧固面形成为相互独立的凹形，

各所述紧固部包括：

双头螺栓或焊接螺母，其焊接于所述电池包的上表面；以及

螺母或螺栓，所述螺母固定于从下方插入所述螺孔的所述双头螺栓，所述螺栓从上方插入所述螺孔并固定于所述焊接螺母，

各所述紧固部的上端位于比所述地板的一般面低的位置。

3.根据权利要求2所述的电动车辆的车身构造，其中，

在各所述紧固部处的所述电池包的上表面设有凹部，所述地板的所述紧固面设置在凹部中。

4.根据权利要求3所述的电动车辆的车身构造，其中，

在所述电池包的所述凹部的底面与所述地板的所述紧固面之间设有用于密封所述螺孔的周围的密封件。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电动车辆的车身构造，其中，

在所述地板的下表面接合有沿车长方向延伸的左右的地板纵梁，且在所述地板的左右的所述地板纵梁之间形成高位面，在高位面的下侧划分出能够收纳所述电池包的至少上部的空间，各所述支承构件沿左右的所述地板纵梁的车宽方向中央侧配设，各所述紧固面设置成凹陷于所述高位面。

6.根据权利要求5所述的电动车辆的车身构造，其中，

在所述地板的车宽方向中央形成有沿车长方向延伸的地板通道，且所述左右的所述地板纵梁在俯视下配设为越朝向车辆后方延伸与所述地板通道的间隔越大的倾斜状，左右的各侧多个所述紧固部配设为，越朝向车辆后方左右侧的紧固部之间的间隔越大。