CN112060889B

CN112060889B - 电动车辆

Info

Publication number: CN112060889B
Application number: CN202010523791.1A
Authority: CN
Inventors: 阿部祐也; 吉田真康; 田口勇
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2019-06-11
Filing date: 2020-06-10
Publication date: 2023-05-30
Anticipated expiration: 2040-06-10
Also published as: JP2020199892A; CN112060889A

Abstract

本发明的电动车辆即使在搭载有电动机及辅助零件的情况下也无需加强车身架的强度和刚性，其具备：对配置有电动机(12)的电动机室(14)与车室(16)进行划分的隔板(18)；搭载有电动机(12)的副车架(26)；搭载有辅助零件的机架(20)；固定有悬架减振器的支柱塔(30)；和沿着车辆前后方向延伸的前侧车架(24)，机架(20)具有支承于支柱塔(30)的侧壁(40)的至少一个前侧支承点(50a、50b)、和支承于前侧车架(24)的至少一个后侧支承点(52a、52b)，前侧支承点(50a)及后侧支承点(52b)在从车宽方向侧视时支承机架(20)的对角。

Description

电动车辆

技术领域

本发明涉及在副车架上搭载有电动机的电动车辆。

背景技术

例如，专利文献1中公开了一种能够在正面碰撞时使前副车架脱落来抑制电动机和电装零件进入车室内的电动汽车的构造。

在该专利文献1所公开的构造中，相对于前副车架一体地搭载有电动机和电装零件(例如PCU、逆变器等)等辅助零件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-132326号公报

不过，在专利文献1所公开的构造中，由于因电动机和辅助零件等导致其重量集中于前副车架，所以需要加强副车架和副车架与车身的连接部位的强度和刚性。

另外，在紧急制动时，由于会对车身架赋予前后荷载，所以需要进一步的加强。其结果是，存在车身重量增加且油耗效率下降的隐患。

发明内容

本发明是鉴于上述几点做出的，目的为提供一种即使在搭载有电动机及辅助零件的情况下也能无需加强车身架的强度和刚性的电动车辆。

为了达成上述目的，本发明的电动车辆的特征在于，具备：对配置有电动机的电动机室和车室进行划分的隔壁；配置于所述电动机室内且搭载有所述电动机的副车架；配置于所述电动机室内且搭载有辅助零件的机架(rack)；配置于所述电动机室内且固定有悬架减振器(suspension damper)的支柱塔(strut tower)；和配置于所述电动机室内且沿着车辆前后方向延伸的车身架，所述机架具有支承于所述支柱塔的侧壁的至少一个第1支承点、和支承于所述车身架的至少一个第2支承点，所述第1支承点及所述第2支承点在从车宽方向侧视时支承所述机架的对角。

发明效果

在本发明中，能够获得一种即使在搭载有电动机及辅助零件的情况下也能无需加强车身架的强度和刚性的电动车辆。

附图说明

图1是本发明实施方式的电动车辆的局部剖切前部概要侧视图。

图2是从车辆前方侧观察到的图1所示的电动车辆的电动机室内的立体图。

图3是配置于电动机室内的机架的立体图。

图4是表示机架的前侧支承点及后侧支承点的示意侧视图。

图5是表示机架前侧支承于支柱塔的侧壁的状态的放大立体图。

图6是表示横杆与支柱塔连接的状态的局部放大立体图。

图7是表示当荷载输入时支撑杆(tower bar)的连接部件经由狭缝而脱离的状态的说明图。

图8是表示形成于连接部件的狭缝的变形例的说明图。

图9是将横杆相对于机架连结的连结部件的分解立体图。

图10是表示经由连结部件将机架与横杆连结的第1变形例的说明图。

图11是表示经由连结部件将机架与横杆连结的第2变形例的说明图。

图12A是表示荷载输入前的引导部的位置的局部剖切侧视图。

图12B是表示荷载输入后的引导部的位置的局部剖切侧视图。

附图标记说明

10 电动车辆

12 电动机

14 电动机室

16 车室

18 隔板(隔壁)

20 机架

22 横梁

24 前侧车架(车身架)

26 副车架

30 支柱塔

32 支撑杆

40 (支柱塔的)侧壁

42 引导部

50a、50b 前侧支承点(第1支承点)

52a、52b 后侧支承点(第2支承点)

58 狭缝(脆弱部)

76 狭缝(支撑杆脆弱部)

78 加强筋

82 连结部件

具体实施方式

接着，适当参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1是本发明实施方式的电动车辆的局部剖切前部概要侧视图，图2是从斜上方向观察到的图1所示的电动车辆的电动机室内的立体图。

另外在各图中，“前后”表示车辆前后方向，“左右”表示车宽方向(左右方向)，“上下”表示车辆上下方向(铅垂上下方向)。

本发明实施方式的电动车辆10例如包括电动汽车、混合动力汽车、燃料蓄电池汽车等。该电动车辆10具备未图示的高压蓄电池、电动机12(参照图1)、和控制来自蓄电池的电力并向电动机供给的未图示的PDU(Power Drive Unit：动力驱动单元)等电气设备等。

如图1所示，电动车辆10具备对配置有电动机12的电动机室14与车室16进行划分的隔板(隔壁)18。此外，在本实施方式中示出了将电动机12配置于车辆前部的情况，但并不限定于此，也包括将电动机12配置于车辆后部的情况。在将电动机12配置于车辆后部的情况下，技术方案中记载的副车架是后副车架，隔壁是后面板。

隔板18由与后述的机架20相比刚性和强度较低的部件构成。另外，如图1所示，在面向车室16侧的隔板18的壁面中的沿着上下方向的中间部位接合有沿着车宽方向延伸的横梁22。该横梁22的轴截面呈大致帽子状，在横梁22与隔板18之间构成闭合截面。隔板18通过刚性和强度比较高的横梁22加强了其刚性和强度。

如图1及图2所示，在电动机室14内配置有左右一对的前侧车架24、24(在图1中仅图示一方)、副车架(前副车架)26、左右一对的上构件28、28(在图1中仅图示一方)、左右一对的支柱塔30、30、机架20、和支撑杆32。此外，在本实施方式中，省略了搭载于机架20上的例如PCU、逆变器等辅助零件的图示。

如图1所示，各前侧车架24沿着车辆前后方向延伸，其车辆后方端部与车身侧部件连结。副车架26安装于前侧车架24的下方侧，并搭载有电动机12。副车架26例如具有沿车辆前后方向延伸的左右一对的纵构件、和沿着车宽方向延伸并连结左右的纵构件的横梁。各纵构件的车辆前方端部经由朝向上方延伸的连结车架34与前侧车架24连结。各纵构件的车辆后方端部例如与前面板的车辆前方端部36连结。

各上构件28位于各前侧车架24的上方，其车辆前方端部与前侧车架24连结，其车辆后方端部与未图示的前柱连结。

如图2所示，各支柱塔30具有：紧固固定有未图示的悬架机构的减振器的上端的减振器座38、和与减振器座38的车宽方向内侧连结并朝向车辆下方下降的侧壁40。

图3是配置于电动机室内的机架的立体图，图4是表示机架的前侧支承点及后侧支承点的示意侧视图。

机架20在从车宽方向侧视时呈大致四边形(参照图4)，由使多个中空管体连结并组装的组装体构成。该机架20包括：位于车辆前方侧且沿着车宽方向延伸的前侧上部管体21a及前侧下部管体21b；和从前侧上部管体21a及前侧下部管体21b的沿着车宽方向的左右两侧朝向车辆后方延伸的左右一对的上侧侧部管体21c、21c及左右一对的下侧侧部管体21d、21d。

进一步地，机架20由如下部件构成：将前侧上部管体21a的沿着车宽方向的左右两侧与前侧下部管体21b的沿着车宽方向的左右两侧在铅垂上下方向上连接的左右一对的前侧纵管体21e、21e；将左右一对的下侧侧部管体21d、21d的各上方端部在车宽方向上连接的后侧上部管体21f及后侧下部管体21g；和将前侧上部管体21a的中间部与后侧上部管体21f的中间部彼此在车辆前后方向上连接的一对中间连结体21h、21h。此外，一对中间连结体21h、21h在车辆上下方向上与左右一对的上侧侧部管体21c、21c相比位于上方。

各下侧侧部管体21d一体地构成有朝向车辆后方延伸的车辆后方延伸部、和从车辆后方延伸部的车辆后端朝向上方延伸的车辆上方延伸部。另外，在车辆后方延伸部与车辆上方延伸部之间且是在靠近隔板18的部位，设有以在侧视时朝向车辆后方上侧方向上升的方式倾斜的引导部42(参照图1)。该引导部42在车辆前后方向上配置在与配置于车室16侧的横梁22相对的位置(参照图1)。

在位于机架20的前侧的前侧上部管体21a的沿着车宽方向的两端部，以分别朝向车宽方向外侧突出的方式设有与支柱塔30的侧壁40连接的连接部46。另外，位于机架20的后侧、与引导部42相比在车辆前方且是在各后侧下部管体21g的车辆后方端部，以分别朝向车宽方向外侧突出的方式设有与前侧车架24连接的连接部48。

如图4所示，机架20具有：左右一对的前侧支承点50a、50b，其支承于支柱塔30的侧壁40；左右一对的后侧支承点52a、52b，其支承于配置在电动机室14内的前侧车架24。

在本实施方式中，例示了通过由左右一对的前侧支承点50a、50b构成的两个支承点和由左右一对的后侧支承点52a、52b构成的两个支承点、即四个支承点支承着机架20的情况。此外，本实施方式并不限定于此，至少通过从车宽方向侧视时呈对角配置的一个前侧支承点(第1支承点)和一个后侧支承点(第2支承点)支承即可。

图5是表示机架的前侧支承于支柱塔的侧壁的状态的放大立体图，图6是表示横杆与支柱塔连接的状态的局部放大立体图，图7是表示当荷载输入时支撑杆的连接部件经由狭缝而脱离的状态的说明图，图8是表示形成于连接部件的狭缝的变形例的说明图。

如图2及图5所示，各前侧支承点50a(50b)由固定于支柱塔30的侧壁40上的金属支承件54以能够脱落的方式支承。在金属支承件54设有车辆前方侧(与车室16所在的方向为相反侧的方向)开口的长孔状的狭缝(脆弱部)58。在前侧上部管体21a的两端部的各连接部46上设有螺栓60的头部60a及垫圈62，与金属支承件54的狭缝58连接有螺栓60及垫圈62。例如，当相对于电动车辆10输入了前碰撞荷载时，由于支柱塔30向车辆后方后退，所以螺栓60的头部60a及垫圈62从狭缝58的开口脱离，由此，机架20的前侧部分能够脱落地设置。

如图2所示，各后侧支承点52a、52b具有与左右一对的下侧侧部管体21d、21d分别连接的左右一对的连接部48。各连接部48的车宽方向外侧端部经由紧固于金属支承件56上的螺栓57而连结固定于各前侧车架24。因此，各后侧支承点52a、52b设为即使在前碰撞荷载输入的情况下也不会脱落。

如图2所示，支撑杆32在俯视时呈大致三角形，构成三条边的三个杆的各顶点由连接部件64a、64b、66连结。这三个杆具有：位于前侧且沿着车宽方向延伸的横杆68；和从横杆68的沿着车宽方向的左右两端部朝向车辆后方的隔板18的中央部以向内侧倾斜的方式配置的一对斜行杆70a、70b。

此外，在本实施方式中例示了俯视时呈大致三角形的支撑杆32，但并不限定于此。例如，也可以是将左右的支柱塔30、30与隔板18相连的俯视时呈V字形的支撑杆。

如图2所示，横杆68的沿着车宽方向的两端部与各斜行杆70a、70b的车辆前方端部经由一对连接部件64a、64b而连接。一对斜行杆70a、70b的车辆后方端部通过固定于隔板18的中央部的上部的其它连接部件66而分别连结。

即，如图5及图6所示，支撑杆32的横杆68与支柱塔30经由螺栓72a及垫圈72b将连接部件64a、64b的车宽方向外侧端部紧固连接。在该连接部件64a、64b的车宽方向外侧端部(相对于支柱塔30的连接部位)形成有螺栓穿插孔74(参照图7)及与该螺栓穿插孔74连通且朝向车宽方向外侧开口的狭缝(支撑杆脆弱部)76。例如，当前碰撞荷载输入时，横杆68设为能够经由连接部件64a、64b的变形后的狭缝76从支柱塔30脱落(参照图7)。

在本实施方式中，将连接部件64a、64b的车宽方向外侧端部的狭缝76形成为朝向车宽方向外侧开口，但并不限定于此。例如，如图8的变形例所示，也可以将狭缝76形成为与螺栓穿插孔74(参照图7)连通且朝向车辆后方开口(参照图8)。

另外，在连接部件64a、64b的车辆前方侧缘部及车辆后方侧缘部，分别设有从车宽方向外侧来看折叠成大致U字形而形成的加强筋78(参照图6)。该加强筋78具有：连接部件64a、64b的侧缘向车辆前方侧弯折成大致U字形而形成的前加强筋78a；和连接部件64a、64b的侧壁向车辆后方侧弯折成大致U字形而形成的后加强筋78b。在狭缝76的附近部位并未设置加强筋78，而是设有加强筋78的局部被切掉而形成的缺口部80。

图9是将横杆相对于机架连结的连结部件的分解立体图，图10是表示经由连结部件将机架与横杆连结的第1变形例的说明图，图11是表示经由连结部件将机架与横杆连结的第2变形例的说明图。

如图2及图9所示，支撑杆32的横杆68与机架20(各前侧纵管体21e的上端)经由一对连结部件82、82而连结。各连结部件82在主视时呈大致U字形。在各连结部件82的下部中央形成有与横杆68的外径对应的截面呈半圆状的开口84。另外，在各前侧纵管体21e的上端面形成有与横杆68的外径对应的截面呈半圆状的凹部86。连结部件82经由穿插在设于U字端部的螺栓穿插孔88内的螺栓90而与左右一对的前侧纵管体21e、21e的上端连结(参照图9)。由此，横杆68被夹持在连结部件82的开口84与各前侧纵管体21e的上端的凹部86之间。

在本实施方式中，如图1及图9所示，经由连结部件82将横杆68与机架20的前侧连结，但并不限定于此。例如，如图10的第1变形例所示，也可以经由连结部件82将支撑杆32的斜行杆70a、70b的中间部与机架20连结。另外，如图11的第2变形例所示，也可以经由连结部件82及接合部件92将横杆68与机架20连结。接合部件92使用稍短的各前侧纵管体21e的情况是为了将该缩短后的各前侧纵管体21e的上方向尺寸延长来设置。

本实施方式的电动车辆10基本上如以上那样构成，接着，对其作用效果进行说明。

在本实施方式中，具备：搭载有电动机12的副车架26；搭载有未图示的辅助零件的机架20；固定有未图示的悬架减振器的支柱塔30；和沿着车辆前后方向延伸的前侧车架24，机架20具有：支承于支柱塔30的侧壁40的前侧支承点50a、50b(第1支承点)；和支承于前侧车架24的后侧支承点52a、52b(第2支承点)，前侧支承点50a(50b)及后侧支承点52b(52b)配置为在从车宽方向侧视时支承机架20的对角。

在本实施方式中，由于电动机12搭载于副车架26、且搭载辅助零件的机架20经由在侧视时呈对角配置的至少一个前侧支承点50a(50b)及至少一个后侧支承点52a(52b)而分别支承于支柱塔30的侧壁40及前侧车架24，所以能够使来自机架20的荷载(重量)分散。由此，在本实施方式中，无需加强副车架26和副车架26与前侧车架24的连接部位的刚性和强度。

另外，在本实施方式中，由于在从车宽方向侧视时通过至少一个前侧支承点50a(50b)及至少一个后侧支承点52a(52b)支承着机架20的对角，所以例如即使在搭载于机架20上的辅助零件的重心位置高的情况下，也容易承受加速时或减速时的机架20的荷载(重量)。其结果是，在本实施方式中，无需加强机架20或加强机架20与前侧车架24的连接部位，能够达成车身的轻型化。

另外，在本实施方式中，前侧支承点50a、50b与后侧支承点52a、52b相比配置于远离车室16的位置，前侧支承点50a、50b经由作为脆弱部的狭缝58与支柱塔30的侧壁40连结。由此，在本实施方式中，当碰撞荷载输入时，能够经由作为脆弱部的狭缝58使机架20从支柱塔30的侧壁40脱落并恰当避免机架20相对于隔板18的接触。其结果是，在本实施方式中，当碰撞荷载输入时，能够适当保护搭载于机架20上的辅助零件。此外，后侧支承点52a、52b由于被输入了碰撞荷载时的车辆前后方向上的移动很小，所以即使在基于螺栓及螺母的紧固状态下也能抑制机架20相对于隔板18的接触。

进一步地，在本实施方式中，脆弱部是狭缝58，该狭缝58设于支柱塔30与机架20的连接部位。狭缝58朝向与车室16所在的方向为相反侧的方向、即车辆前方开口。由此，在本实施方式中，当支柱塔30因碰撞荷载而后退时，能够经由朝向车辆前方开口的狭缝58使机架20容易从支柱塔30的侧壁40脱落。另外，在紧急制动时，由于通过制动器的制动力会产生使机架20朝向车辆前方转动的力矩，所以能够进一步促进机架20的脱落。

再者，在本实施方式中，还具备配置于电动机室14内的支撑杆32，并具有连结支撑杆32与机架20的连结部件82。在本实施方式中，通过设置连结部件82而容易在车载有机架20时将机架20定位于规定位置。另外，通过经由连结部件82而连结的支撑杆32，能够提高机架20的刚性和强度，并能进一步保护搭载于机架20上的辅助零件。进一步地，通过使支撑杆32经由连结部件82与机架20连结，能够提高支撑杆32的刚性和强度。由此，能够提高操纵稳定性。

再者，在本实施方式中，支撑杆32与支柱塔30和隔板18分别连接，支撑杆32与支柱塔30的连接部位经由当荷载输入时会脱落的、作为支撑杆脆弱部的狭缝76而连接。由此，在本实施方式中，当碰撞荷载输入时，由于支撑杆32的前侧从支柱塔30脱落，所以能够使与支撑杆32连结的机架20后退来抑制与隔板18接触。另外，在本实施方式中，能够经由作为支撑杆脆弱部的狭缝76使支撑杆32后退并恰当避免隔板18进入车室16内。

再者，在本实施方式中，当前碰撞荷载输入时，通过作为脆弱部的狭缝58与作为支撑杆脆弱部的狭缝76的协同作用，能够使机架20及支撑杆32同时或大致同时脱落。

再者，在本实施方式中，支撑杆32在与支柱塔30的连接部位的附近部位具有加强筋78。在本实施方式中，通过在支撑杆32与支柱塔30的连接部位的附近部位设置加强筋78，能够提高支撑杆32的刚性和强度并提高操纵稳定性。此外，该加强筋78也可以不设于狭缝76的附近部位。这是由于通过不在狭缝76的附近部位设置加强筋78会使支撑杆32中的与支柱塔30的连接部位容易变形。

再者，在本实施方式的第1变形例中，支撑杆脆弱部由设于支撑杆32侧且朝向车室16侧开口的狭缝76构成。在本实施方式中，作为支撑杆脆弱部发挥功能的狭缝76的开口位于朝向车室16侧的车辆后方。由此，在本实施方式中，当碰撞荷载输入时，支撑杆32的连接部件64a、64b能够经由狭缝76而很容易脱落。

再者，在本实施方式中，隔板18由与机架20相比刚性和强度较低的部件构成。在面向车室16侧的隔板18的壁面上固定有沿着车宽方向延伸的横梁22。在机架20的隔板18侧设有侧视时朝向车辆后方上侧方向倾斜的引导部42。该引导部42在车辆前后方向上配置于与横梁22相对的位置。

在本实施方式中，由于通过横梁22来加强隔板18，所以能够由与机架20相比刚性和强度较低的部件构成隔板18，能够达成隔板18的轻型化。另外，能够通过横梁22抑制隔板18的弯曲或振动、并抑制噪声和因摆动而造成的振动。

另外，在本实施方式中，当在机架20脱落之后进一步继续碰撞时，机架20朝向车辆后方的隔板18后退。当该机架20后退时，若机架20的引导部42与横梁22进行缓冲，则机架20沿着引导部42的形状向斜上后方侧移动(对图12A与图12B进行比较参照)。由此，在本实施方式中，通过使刚性和强度比较高的横梁22作为止动件及缓冲部件发挥功能，能够适当保护机架20及搭载于机架20上的辅助零件等。

Claims

1.一种电动车辆，其特征在于，具备：

对配置有电动机的电动机室和车室进行划分的隔壁；

配置于所述电动机室内且搭载有所述电动机的副车架；

配置于所述电动机室内且搭载有辅助零件的机架；

配置于所述电动机室内且固定有悬架减振器的支柱塔；和

配置于所述电动机室内且沿着车辆前后方向延伸的车身架，

所述机架具有：

位于车辆前方侧且沿着车宽方向延伸的前侧上部管体及前侧下部管体；

从所述前侧上部管体及所述前侧下部管体的沿着车宽方向的左右两侧朝向车辆后方延伸的上侧侧部管体及下侧侧部管体；和

将所述前侧上部管体的沿着车宽方向的左右两侧与所述前侧下部管体的沿着车宽方向的左右两侧在铅垂上下方向上连接的前侧纵管体，

所述下侧侧部管体具有朝向车辆后方延伸的车辆后方延伸部、和从所述车辆后方延伸部的车辆后端朝向上方延伸的车辆上方延伸部，

所述车辆上方延伸部的上端与所述上侧侧部管体的车辆后端连结，

在所述前侧上部管体的沿着车宽方向的两端部，设有与所述支柱塔的侧壁连接的第1连接部，

在所述车辆后方延伸部的车辆后方端部，设有与所述车身架连接的第2连接部。

2.根据权利要求1所述的电动车辆，其特征在于，

所述第1连接部与所述第2连接部相比配置于远离所述车室的位置，所述第1连接部经由脆弱部与所述支柱塔的侧壁连结。

3.根据权利要求2所述的电动车辆，其特征在于，

所述脆弱部是狭缝，

所述狭缝向与所述车室所在的方向为相反侧的方向开口。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电动车辆，其特征在于，

还具备配置于所述电动机室内的支撑杆，

并具有连结所述支撑杆与所述机架的连结部件。

5.根据权利要求4所述的电动车辆，其特征在于，

所述支撑杆与所述支柱塔和所述隔壁分别连接，

所述支撑杆与所述支柱塔的连接部位经由当荷载输入时会脱落的支撑杆脆弱部而连接。

6.根据权利要求5所述的电动车辆，其特征在于，

所述支撑杆在与所述支柱塔的连接部位的附近部位具有加强筋，

所述加强筋不设于所述支撑杆脆弱部的附近部位。

7.根据权利要求5或6所述的电动车辆，其特征在于，

所述支撑杆脆弱部是设于所述支撑杆侧且朝向所述车室侧开口的狭缝。

8.根据权利要求1～3中任一项所述的电动车辆，其特征在于，

所述隔壁由与所述机架相比刚性和强度较低的部件构成，

所述隔壁还具备沿着车宽方向延伸的横梁，

所述机架的所述隔壁侧还具备侧视时朝向车辆后方上侧方向倾斜的引导部，

所述引导部配置于与所述横梁相对的位置。