CN113891828A - 电动卡车用车架 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动卡车用车架，其可保证作为卡车用车架的可行性，并能实现布置于侧梁间的电池容量的增大。用于电动卡车1的车架2具有支撑驾驶室3并通过多个横梁CM1～CM4连接的一对侧梁2L、2R，并且由在驾驶室3的车辆后方布置于一对侧梁2L、2R间的电池8供给的电力驱动的电动卡车1的电动卡车用车架2，其特征在于，在其中电池8布置于一对侧梁2L、2R之间的电池区域8d中，侧梁2L、2R各包括弹性地支撑电池8的车辆宽度方向Y的两端的多个弹性支撑部ES，并且禁止在电池区域8d中布置横梁。

Description

电动卡车用车架

技术领域

本发明涉及一种电动卡车用车架。

背景技术

一直以来，从减轻环境负荷的观点出发，进行着使用电动机作为行驶用动力源从而替代内燃机的电动汽车、一起使用内燃机和电动机的混合动力汽车等的电动车辆的开发。特别是，在这些电动车辆中，为了驱动电动机而搭载有驱动用电池，由电池向电动机提供电力，从而获得使车辆行驶所需的动力。近年来，在卡车等商用车领域也进行着这种电动车辆相关的开发。例如，专利文献1中公开了一种将驱动用电池组保持在电动卡车的梯形车架上的保持结构。

在这种电动卡车中，为确保续航里程，需搭载与混合动力卡车或任何其他卡车相比具有更大容量的电池。而且，在电动卡车中，相比将电池设置于梯形车架的侧梁的车辆宽度方向上的外侧，将电池设置于梯形车架的侧梁之间更容易确保该电池所占的空间，更为优选。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2016-113063号公报

发明内容

【发明所要解决的技术问题】

但是，在传统卡车的梯形车架中，在一对侧梁的预设位置设置有多个横梁，以便兼顾用于支撑搭载于车辆的重物且确保车辆自身的牢固性的强度和允许预设量的变形的刚度两方面，从而可确保车架的可行性。但是，当电动卡车采用了传统卡车的梯形车架时，侧梁间的电池布置被制约在与该横梁不干扰的空间，因此无法充分实现电池的大容量化。

本发明是考虑到这种情况而完成的，其目的在于提供一种可确保卡车用车架的可行性并能实现布置于侧梁间的电池容量增大的电动卡车用车架。

【用于解决问题的技术手段】

<本发明的第一方面>

本发明的第一方面的电动卡车用车架中，支撑驾驶室的一对侧梁通过多个横梁连接，并且电动卡车用车架用于由在所述驾驶室的车辆后方布置于所述一对侧梁间的电池供给的电力驱动的电动卡车，在其中所述电池布置于所述一对侧梁间的电池区域中，所述侧梁包括分别弹性地支撑所述电池的车辆宽度方向上的两端的多个弹性支撑部，并且禁止在所述电池区域中布置所述横梁。

在电动卡车中，提供驱动车辆行驶所需的电力的电池布置于侧梁之间。因此，在电动卡车用车架上，确保了用于布置该电池的电池区域，并且在一对侧梁中的每个侧梁上分别设置有用于弹性地支撑该电池的多个弹性支撑部。由此，当通过弹性支撑部将左右侧梁弹性地连接来布置电池时，电动卡车用车架在提高车架自身刚性的同时可期待降低对于车架的扭转和横向弯曲的应力。

另外，在电动卡车用车架中，因为在上述电池区域中禁止布置横梁，搭载于电动卡车的电池的布置不会与横梁的布置相干扰，可确保用于增大电池容量的空间。因此，根据本发明的第一方面的电动卡车用车架，可保证车架兼顾刚性和强度两个方面的可行性，同时可实现布置于侧梁间的电池容量的增大。

<本发明的第二方面>

在本发明的第二方面的电动卡车用车架中，在上述本发明的第一方面中，多个所述横梁中的布置于所述电池区域的车辆前方的所述横梁可具有车辆高度方向的宽度比所述侧梁窄的扁平形状，并且可在所述一对侧梁之间布置于车辆高度方向的上方。

本发明的第二方面的电动卡车用车架具有以下形状以及布置：其设置于电池区域的车辆前方的横梁在侧梁之间在车辆高度方向的下方设置有空间。因此，当附接至电池的设备例如配电部布置于电池前方时，可在该设备以及横梁互不干扰的情况下有效利用所述空间，因此可确保更大的电池区域。

<本发明的第三方面>

根据本发明的第三方面的电动卡车用车架，在本发明的第一或第二方面中，所述弹性支撑部可设置于所述侧梁的车辆宽度方向上的外侧。

根据本发明的第三方面的电动卡车用车架，由于用于将电池悬置于侧梁的多个弹性支撑部设置于侧梁的车辆宽度方向上的外侧，因此可将在车辆宽度方向上电池所占的空间最大化。

<本发明的第四方面>

在本发明的第四方面的电动卡车用车架中，在上述本发明的第一至第三方面的任一方面中，所述一对侧梁可分别在车辆长度方向上相间隔的多个位置上包括弹性支撑部。

根据本发明的第四方面的电动卡车用车架，在一对侧梁的每一个中，将多个弹性支撑部至少设置在车辆长度方向上相间隔的多个位置，以此来更有效降低对于车架的扭转和横向弯曲的应力。

<本发明的第五方面>

在本发明的第五方面的电动卡车用车架中，在上述本发明的第一至第四方面的任一方面中，所述电池区域可延伸至多个所述横梁中的设置于后轮驱动部区域的所述横梁。

根据本发明的第五方面的电动卡车用车架，通过延伸电池区域到设置在后轮驱动部区域的横梁位置，可扩大电池所占的电池区域，其中，在该后轮驱动部区域布置有例如驱动电动卡车的驱动单元。

附图说明

图1是示意性示出搭载有本发明的第一实施方式的电动卡车用车架的电动卡车的整体结构的俯视图。

图2是表示搭载于电动卡车的电池的大致形状的立体图。

图3是示出连接电动卡车用车架和电池的弹性支撑部的结构以及连接方式的立体图。

图4是与电池的局部剖面共同示出的电动卡车用车架的侧视图。

图5是部分示出本发明的电动卡车用车架的俯视图。

图6是本发明的第二实施方式的电动卡车用车架的剖面图。

图7是本发明的第三实施方式的电动卡车用车架的剖面图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。另外，本发明并不限于以下说明的内容，可以在不变更其主旨的范围内进行任意变更并实施。另外，在实施方式的说明中使用的附图均为示意性地表示结构部件的附图，而且为了加深理解进行了部分的强调、放大、缩小或省略等，有时并未准确地示出结构部件的比例、形状等的情况。

<第一实施方式>

图1是示意性示出搭载有本发明的第一实施方式的电动卡车用车架2的电动卡车1的整体结构的俯视图。如图1所示，本实施方式的电动卡车1包括：电动卡车用车架2、驾驶室3、货箱4、车轮机构5、驱动单元6、驱动电力供给部7、电池8、以及PDU9。另外，在图1中，示出了从电动卡车1的上面透过驾驶室3及货箱4进行观察时的俯视图。

电动卡车用车架2包括左侧梁2L及右侧梁2R这一对侧梁和多个横梁CM1～CM4。左侧梁2L以及右侧梁2R沿电动卡车1的车辆长度方向X延伸，并且在车辆宽度方向Y上相互平行地布置。多个横梁CM1～CM4在它们各自的位置上与左侧梁2L和右侧梁2R连接。即，电动卡车用车架2构成所谓的梯子型车架。而且，电动卡车用车架2支撑驾驶室3、货箱4、驱动单元6、驱动电力供给部7、电池8、以及搭载于电动卡车1的其他重物。

驾驶室3是包含未图示的驾驶席的结构体，被支撑在电动卡车用车架2的前部上方。另一方面，货箱4是其上装载有由电动卡车1运输的货物等的结构体，设置在电动卡车用车架2的后部上方。

在本实施方式中，车轮机构5包括：左右前轮5a，其位于车辆前方；前桥5b，其作为前轮5a的车轴；后轮5c，其位于车辆后方且左右各布置有两个；以及后桥5d，其作为后轮5c的车轴。而且，在本实施方式的电动卡车1中，以后轮5c作为驱动轮发挥功能的方式传递驱动力，从而使电动卡车1行驶。另外，车轮机构5通过未图示的悬架机构悬置在电动卡车用车架2上，对电动卡车1的重量进行支撑。

驱动单元6包括电动机6a、减速机构6b以及差动机构6c。电动机6a由后述的驱动电力供给部7供给交流电力，从而产生电动卡车1的行驶所需的驱动力。减速机构6b包括未图示的多个齿轮，对从电动机6a输入的转矩进行减速并将转矩输出至差动机构6c。差动机构6c将从减速机构6b输入的动力分配给左右后轮5c。即，驱动单元6经由减速机构6b以及差动机构6c将电动机6a的驱动转矩减速至适于车辆行驶的转速，并向后桥5d传递驱动力。由此，驱动单元6能够经由后桥5d使后轮5c旋转以使电动卡车1行驶。另外，驱动单元6在车辆长度方向X的前方，悬置于横梁CM3上。

驱动电力供给部7是所谓的逆变器，其将从电池8供给的直流电力转换为交流电力并将交流电力供给至电动机6a，根据对电动卡车1的加速器操作来控制电动机6a的转速。

电池8是作为主要用于使电动卡车1行驶的能源而向电动机6a供给电力的二次电池。电池8在内部包括多个比较大型且大容量的电池模块BM(参考图3～4)用以储存电动卡车1所需的电力。另外，电池8可以对搭载于电动卡车1的未图示的电动辅机组供给电力。关于电池8的结构将在后文详细描述。

PDU9是所谓的配电部(Power Distribution Unit)，即将从电池8输出的部分电力配送给各个电动辅机组的每一个(未图示)。PDU9设置于车辆宽度方向Y上的左侧梁2L和右侧梁2R之间且在电池8的车辆前方。

此处，本实施方式的电动卡车用车架2包括多个弹性支撑部ES，其分别弹性地支撑在电池8的车辆宽度方向Y上的两端。在左侧梁2L和右侧梁2R各自的在车辆宽度方向Y的外侧分别设置有三个弹性支撑部ES(共计6个)。但可以根据电池8的重量以及尺寸适当地变更弹性支撑部ES的数量。关于多个弹性支撑部ES，也将在下文描述其详细结构。

图2是表示搭载于电动卡车1的电池8的大致形状的立体图。本实施方式的电池8是将在车辆长度方向X上均是相同长度的大致长方体形状的第一电池容纳部8a和第二电池容纳部8b集成为一体而形成的。

第一电池容纳部8a在车辆宽度方向Y上，被设置为具有适配于上述左侧梁2L和右侧梁2R之间的宽度。另一方面，第二电池容纳部8b被设置为车辆宽度方向Y上的长度与电动卡车用车架2相同或者比电动卡车用车架2更宽，并从车辆高度方向Z的下方与第一电池容纳部8a连接。

即，电池8具有在与车辆长度方向X垂直的平面上的剖面形状为倒T型的形状。而且，电池8被布置为：左侧梁2L和右侧梁2R分别通过由于第一电池容纳部8a和第二电池容纳部8b之间的宽度不同而生成的高度差部分。由此，电池8有效利用左侧梁2L和右侧梁2R之间以及其下方的空间，确保了电池容量。

另外，电池8在电池侧面8S(即第二电池容纳部8b的车辆宽度方向Y的外侧面)上，设置有用于连接弹性支撑部ES的多个安装区域8c。

图3是示出连接电动卡车用车架2和电池8的弹性支撑部ES的构型以及连接方式的立体图。更详细地，图3是如图1的A所示，从车辆后方观察电池8以及弹性支撑部ES的与车辆长度方向X垂直的剖面时的剖面图。

此处，电池8容纳有与其大小相应个数的多个电池模块BM。另外，电池模块BM的形状及布置可进行各种变更。

而且，弹性支撑部ES包括车架侧支架ES1、弹性连接部件ES2以及电池侧支架ES3。车架侧支架ES1是金属安装部件，分别螺栓紧固在左侧梁2L以及右侧梁2R的车辆宽度方向Y的外侧面上。弹性连接部件ES2在车辆高度方向Z的上部，通过橡胶衬套与车架侧支架ES1连接，在车辆高度方向Z的下部，与电池侧支架ES3连接。电池侧支架ES3是金属安装部件，分别固定于电池8的上述安装区域8c。

由此，多个弹性支撑部ES将电池8弹性地悬置于电动卡车用车架2上，即使是随着电动卡车1的行驶而产生由于车架2的扭转和横向弯曲而发生的应力时，通过弹性支撑部ES的缓冲效果，也可以降低传递给电池8的应力。即，可降低作为电池8的容纳物的电池模块BM因该应力而产生损伤的可能性。

另一方面，左侧梁2L以及右侧梁2R也通过分别连接至左侧梁2L以及右侧梁2R中每一者上的弹性支撑部ES以及电池8的壳体而相互弹性连接。因此，多个弹性支撑部ES与电池8一起在侧梁间连接，以此来提高电动卡车用车架2自身的刚性，同时降低了对于车架的扭转和横向弯曲的应力，因此可通过兼顾刚性和应力的降低，确保车架的可行性。

另外，弹性支撑部ES设置于车辆宽度方向Y上的左侧梁2L以及右侧梁2R的外侧，以此可将电池8所占的空间最大化。

图4是与电池8的局部剖面共同示出的电动卡车用车架2的侧视图。更详细地，图4是示出如图1的B所示地从车辆左侧观察电池8的与车辆宽度方向Y垂直的剖面时的电池8、PDU9以及横梁CM2的相对布置的侧视图。

电池8将多个电池模块BM容纳于第一电池容纳部8a以及第二电池容纳部8b各部。另外，本实施方式的PDU9连接于电池8的车辆长度方向X的前方。而且，多个电池模块BM和PDU9通过未图示的线束连接，以此PDU9可集中来自各个电池模块BM的电力，并且向搭载于电动卡车1的未图示的电动辅机组分配。

在此，设置于电池8的车辆前方的横梁CM2具有其车辆高度方向Z上的宽度比左侧梁2L以及右侧梁2R窄的扁平形状，并且在侧梁间布置于车辆高度方向Z的上方。因此，可在横梁CM2中在侧梁间的下方设置有空间，避免了与PDU9的干扰，同时将死角抑制到最小，以此可使电池8的所占空间最大化。

另外，电池8的壳体形状可以变更为合适的，例如可以是容纳多个电池模块BM和PDU9二者的形状。

图5是部分示出本发明的电动卡车用车架2的俯视图。图5中示出关于货箱4的下方部分中的电动卡车用车架2在搭载各种组件之前的状态。

在一对侧梁之间，电动卡车用车架2在车辆长度方向X上前后并列设置有其中布置有电池8的电池区域8d以及其中布置有驱动单元6的后轮驱动部区域6d。此时，如上所述，驱动单元6的前方部分悬置于横梁CM3上。因此，电池区域8d可设置为延伸至设置于后轮驱动部区域6d的横梁CM3。

由此，可由电池8占有的电池区域8d在车辆长度方向X上的后方端部可以扩展到横梁CM3的紧前方。另外，电池区域8d在车辆长度方向X上的前方端部可以扩展到如上所述的横梁CM3的紧后方。

而且，本发明的电动卡车用车架2中，禁止在其中布置有电池8的电池区域8d布置横梁CM1～CM4。由此，电池区域8d中，可在与任一横梁都不干扰的情况下，利用全部空间以确保电池容量。

此外，在本发明电动卡车用车架2中，在电池区域8d中设置有多个弹性支撑部ES，其从车辆宽度方向Y的两侧分别弹性地支承电池8。因此，当在电池区域8d中布置了电池8时，电动卡车用车架2如上所述，可提高车架自身的刚性，同时可降低对于车架的扭转和横向弯曲的应力。因此，即使是在确保有其中禁止布置横梁的相对较大的区域以用于确保电池容量的情况下，电动卡车用车架2也可兼顾刚性和强度两个方面，确保车架的可行性。在此，当电池由车架刚性支撑时，车架自身的刚性被提高，但因为对于车架的扭转和横向弯曲可能发生超过允许值的应力，所以无法确保车架作为卡车车架的可行性。加之，对于车架的扭转和横向弯曲的应力直接影响电池，使得无法确保电池的可靠性。

另外，分别在左侧梁2L以及右侧梁2R中，至少在车辆长度方向X上相间隔的多个位置设置多个弹性支撑部ES，以此来更有效地降低对于车架的扭转和横向弯曲的应力。

如上所述，本发明的电动卡车用车架2在布置有电池8时，通过电池8的壳体和弹性支撑部ES将左右侧梁弹性连接，以此能够在提高车架自身的刚性的同时，降低对于车架的扭转和横向弯曲的应力。另外，电动卡车用车架2通过在上述电池区域8d中禁止布置横梁，使得搭载于电动卡车1的电池8的布置不会与横梁的布置相干扰，可确保用于增大电池容量的空间。因此，根据本发明的电动卡车用车架2，可确保作为卡车用车架的可行性，同时可实现布置于侧梁间的电池容量的增大。

<第二实施方式>

以下，对本发明的第二实施方式进行说明。本实施方式的电动卡车用车架2与第一实施方式不同在于上述第一实施方式的电动卡车用车架2中的多个弹性支撑部ES的构型以及布置。以下，对与第一实施方式不同的部分进行说明，并对于与第一实施方式共通的结构要素标注相同的数字符号并省略详细的说明。

图6是本发明的第二实施方式的电动卡车用车架2的剖面图。更详细地，图6是与图3类似地从车辆后方观察电池8以及弹性支撑部ES的与车辆长度方向X垂直的剖面时电池8以及弹性支撑部ES的剖面图。但此处省略了电池模块BM。

第二实施方式的弹性支撑部ES包括车架侧支架ES4以及弹性连接部件ES5。车架侧支架ES4是金属安装部件，分别螺栓紧固在左侧梁2L以及右侧梁2R的车辆宽度方向Y的内侧面上。弹性连接部件ES5在车辆高度方向Z的上部通过橡胶衬套连接于车架侧支架ES4，在车辆高度方向Z的下部连接于电池8的壳体。

因此，根据第二实施方式的电动卡车用车架2，与上述第一实施方式的电动卡车用车架2类似地，可在保证车架兼顾刚性和强度两方面的可行性的同时，在一对侧梁的车辆宽度方向Z上设置有外侧空间，可将该外侧空间有效用于其他组件的安装。

<第三实施方式>

以下，对本发明的第三实施方式进行说明。本实施方式的电动卡车用车架2与第二实施方式不同在于，上述第二实施方式的电动卡车用车架2中的电池8的形状、以及弹性支撑部ES的结构。以下，对与第二实施方式不同的部分进行说明，并对于与第二实施方式共通的结构要素标注相同的数字符号并省略详细的说明。

图7是本发明的第三实施方式的电动卡车用车架2的剖面图。第三实施方式的电池8’具有与车辆长度方向X垂直的长方形剖面，并且在车辆宽度方向Y上布置于比左侧梁2L以及右侧梁2R更靠近内侧处。

另外，本发明第三实施方式的弹性支撑部ES除包括上述第二实施方式的弹性支撑部ES的车架侧支架ES4和弹性连接部件ES5外，还包括电池侧支架ES6。电池侧支架ES6是金属安装部件，在车辆高度方向Z的上部连接于弹性连接体ES5，并固定于电池8’的侧面。

因此，根据第三实施方式的电动卡车用车架2，不拘泥于电池8’的形状，与上述第二实施方式的电动卡车用车架2类似地，可保证车架兼顾刚性和强度两方面的可行性。

【附图标记】

1 电动卡车

2 电动卡车用车架

3 驾驶室

8 电池

2L 左侧梁

2R 右侧梁

CM1～CM 4横梁

ES 弹性支撑部

8d 电池区域。

Claims (5)

1.一种电动卡车用车架，其中支撑驾驶室的一对侧梁通过多个横梁连接，并且，电动卡车用车架用于由在所述驾驶室的车辆后方布置于所述一对侧梁之间的电池供给的电力驱动的电动卡车，其特征在于，

在其中所述电池布置于所述一对侧梁之间的电池区域中，所述侧梁包括分别弹性地支撑所述电池的车辆宽度方向上的两端的多个弹性支撑部，并且，

禁止在所述电池区域中布置所述横梁。

2.根据权利要求1所述的电动卡车用车架，其中，所述多个横梁中的设置于所述电池区域的车辆前方的所述横梁具有车辆高度方向的宽度比所述侧梁窄的扁平形状，并在所述一对侧梁之间布置于车辆高度方向的上方。

3.根据权利要求1或2所述的电动卡车用车架，其中，所述弹性支撑部设置于所述侧梁的车辆宽度方向上的外侧。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的电动卡车用车架，其中，所述一对侧梁中的每一个侧梁分别在车辆长度方向上相间隔的多个位置包括所述弹性支撑部。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的电动卡车用车架，其中，所述电池区域延伸至所述多个横梁中的设置于后轮驱动部区域的横梁。

Images