CN117622325A - 挂车 - Google Patents

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竹内淳雄
村松牧人
木村佳代
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Abstract

本公开涉及一种挂车。电池框架被固定到底盘，并且电池组被组装到电池框架。电池框架包括一对横杆和一对侧杆。横杆在车辆宽度方向上延伸，同时在车辆前后方向上间隔开，并且在车辆宽度方向上的两端都被固定到纵梁。侧杆在车辆前后方向上延伸，同时在车辆宽度方向上间隔开，并且前端和后端被可拆卸地固定到横杆。

Description

挂车
技术领域
本文公开的是一种挂车，它是一种被牵引的车辆。
背景技术
日本未审查专利申请公开第2019-103373号(JP 2019-103373 A)公开了一种配备有电池的挂车。在该文件中，电池是利用挂车的车轮的旋转动力来充电的。例如，如果该挂车是野营挂车，则从充电的电池向安装在挂车车厢内的电气设备提供电力。
日本未审查专利申请公开第2012-126250(JP 2012-126250 A)公开了一种包括电池单元和电动机的可拆卸辅助驱动装置。当预充电的辅助驱动装置被附接到挂车时，该辅助驱动装置驱动挂车的车轮。
发明内容
所谓的混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)等配备有作为驱动动力源的电池组。例如，该电池组包括多个电池单元和容纳该多个电池单元的外壳。
已经劣化到不再可能获得驱动车辆所需的高输出和高容量的电池组被从车辆中移除。已知一种被称为再利用(repurpose)的重新使用方法，其中被移除的电池组被用于除用于驱动车辆的电源以外的目的。
作为再利用的示例，可以想到将从车辆上移除的电池组安装在挂车上，并将其用作挂车上的集装箱的空调的电源，或者用作厨房挂车中设置的电气设备的电源。
然而，电池组的形状根据车辆类型而不同，并且在将电池组安装在挂车上时，存在可能需要进行所谓的定制工作的风险，例如移除电池组的某些部件或改变外壳。
因此，本说明书中公开的挂车是一种可以配备具有不同形状的各种电池组的挂车。
本说明书中公开了一种挂车。这种挂车包括底盘、电池组和电池框架。底盘包括一对纵梁和一对横梁。纵梁被布置在车辆宽度方向上的两端，并在车辆前后方向上延伸。横梁连接纵梁的前端和后端并在车辆宽度方向上延伸。电池组包括多个电池单元和容纳电池单元的外壳。电池框架被固定到底盘，并且电池组被组装到电池框架。电池框架包括一对横杆和一对侧杆。横杆在车辆宽度方向上延伸，同时在车辆前后方向上间隔开，并且在车辆宽度方向上的两端都被固定到纵梁。侧杆在车辆前后方向上延伸，同时在车辆宽度方向上间隔开，并且前端和后端被可拆卸地固定到所述横杆。
根据上述构造，侧杆是可拆卸的，使得侧杆可以相对于横杆在车辆宽度方向上移动。因此，具有不同车辆宽度尺寸的多种类型的电池组可以被组装到电池框架。
同样在上述构造中，挂车包括车轮，其由底盘枢转地支撑。电池组与驱动车轮的驱动机构和使车轮再生地制动的再生机构电性断开。
根据上述构造，即使可重复使用的电池组不符合车轮驱动和再生制动所需的规格，该电池组也可以被安装在挂车上，作为例如安装在挂车上的集装箱的电源。
在上述构造中，横杆在车辆宽度方向上的两端可以分别经由侧支架被固定到纵梁。在这种情况下，侧支架中的每一个都从对应的一个纵梁向下延伸。此外，对应的一个横杆被固定到侧支架中的每一个的下端。因此，电池框架被定位在低于底盘的位置的位置。
根据上述配置，能够抑制放置在电池框架上的电池的顶部表面从底盘突出，并避免放置在底盘上的集装箱的地板与电池的顶部表面之间的干涉。
此外，在上述构造中，电池框架可以被设置在车轮的轴的后方。
根据上述构造，能够避免电池组与车轮周围的车辆设备(例如制动机构)之间的干涉。
根据本说明书中公开的挂车，可以装载具有不同形状的各种电池组。
附图说明
下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中，相同标号表示相同元件，并且其中：
图1是图示出根据实施例的挂车的透视图；
图2是电池组和电池框架被从图1中移除时的透视图；
图3是当电池框架被附接到根据该实施例的挂车上时的透视图；
图4是电池框架外围的放大透视图；
图5是图4的进一步放大的透视图；以及
图6是图示出挂车和安装在挂车上的集装箱的分解透视图。
具体实施方式
在下文中，利用附图对根据实施例的挂车进行说明。下文描述的形状、材料、数字和数值是用于说明的示例，并且可以根据挂车的规格适当地改变。在下文中，相同元件在所有附图中被赋予相同的附图标记。
在图1至图6中，使用由“前”(FR)、“右”(RW)和“上”(UP)轴组成的正交坐标系来表示各个部件的位置和方向。前轴是车辆前后方向轴，以车辆的向前方向为正方向。右轴是车辆宽度方向轴，以车辆的右侧为正方向。上轴是车辆竖直上下方向轴，以车辆的上侧为正方向。
图1图示出了根据本实施例的挂车10。挂车10是由车辆(未示出)牵引的被牵引车辆。例如，挂车10的底盘20装载有如图6所示的集装箱100。例如，该集装箱100是冷冻集装箱或厨房小屋。如稍后所描述的，电池组50被用作安装在集装箱100中的电气设备的电源。
参照图1，挂车10包括底盘20和牵引杆30。底盘20在平面图中是矩形框架，并包括一对纵梁24A、24B和一对横梁22A、22B。例如，该对纵梁24A、24B和该对横梁22A、22B彼此焊接在一起。
纵梁24A、24B是被布置在挂车10的车辆宽度方向上的两端并且在车辆前后方向上延伸的框架部件。例如，纵梁24A、24B是槽钢，并且沟槽开口在车辆宽度方向上向内。
横梁22A、22B是通过连接该对纵梁24A、24B的前端和后端而在车辆宽度方向上延伸的框架构件。例如，横梁22A、22B可以是槽钢。例如，设置在车辆前部的横梁22A的沟槽开口朝下。
设置在车辆后部的横梁22B的沟槽开口面向车辆的前方。横梁22B的沟槽宽度被设置为超过纵梁24A、24B的沟槽宽度，并且纵梁24A、24B的后端被容纳在横梁22B的沟槽中。
牌照21、反射器23、制动灯25和转向灯27被附接到横梁22B的后表面。制动灯25和转向灯27被连接到电气接线器(未示出)。电气接线器与牵引车辆的电气系统相连接。因此，制动灯25和转向灯27可以与牵引车辆的制动踏板和方向指示器开关的操作一起被打开。
牵引杆30是连杆构件，从底盘20延伸到车辆的前部。例如，牵引杆30在平面图中具有画架形状的框架构件。牵引杆30的后端固定到纵梁24A、24B，并且牵引杆30从后端朝向车辆宽度方向上的车辆中心倾斜地向前延伸。牵引杆30还由支撑梁36和横梁22A支撑。
在牵引杆30的前端设置有挂接(hitch)联接器32和锁定杆34。挂接联接器32被置于设置在牵引车辆后表面上的挂接构件(未显示)的挂接球上。此外，通过使锁定杆34倾斜，挂接联接器32被固定到挂接球上。
参照图2，一对车轮40、40由纵梁24A、24B枢转地支撑。例如，车轮40由纵梁24A、24B经由悬挂机构枢转地支撑。图2的示例显示了以扭杆42作为悬挂机构的扭转悬挂。
作为车轮40、40的制动机构，挂车10设置有惯性制动机构。缆线44从车轮40、40向车辆的前部延伸。缆线44的前端被附接到牵引车辆的后表面。如果挂接联接器32在牵引过程中与牵引车辆的挂接构件脱离开，则挂车10将被留在牵引车辆后面，并与牵引车辆分离。此时，缆线44被牵引车辆拉动，从而激活设置在车轮40、40内部的制动机构(未显示)以使挂车10停止。
电源设备
参照图1和图2，从作为车轮40、40的轴的扭杆42到车辆后部处的横梁22B的空间被用作电池组50的安装区域。通过采用这样的布局，可以避免电池组50和诸如惯性制动器的制动机构之间的干涉。
参照图1和图3，电池框架60被固定到底盘20的纵梁24A、24B。电池组50、电源单元52和充电单元54被组装到电池框架60。例如，电源单元52、电池组50和充电单元54沿着车辆宽度方向布置在电池框架60上。
充电单元54是控制电池组50的充电的电子装置单元。充电单元54包括例如逆变器和直流-直流(DC/DC)转换器。例如，在纵梁24A的车辆宽度方向上的外表面上设置有充电接口56。当外部充电设施的充电连接器(未示出)被插入充电接口56时，交流(AC)电力被从充电连接器供应给充电单元54。充电单元54的逆变器在交流和直流之间转换所供应的电力。而且，充电单元54的DC/DC转换器将直流电的电压提升到适合为电池组50充电的电压。
电源单元52控制对电池组50的电力供应。电源单元52与电池组50和集装箱100的插座106电连接(见图6)。例如，电缆(未显示)从电源单元52延伸到插座106。
电源单元52包括例如逆变器和DC/DC转换器。例如，直流电由电池组50供应。电源单元52的DC/DC转换器将直流电的电压逐步降至连接到插座106的电气设备(例如，空调设备、烹饪设备等)的额定电压。此外，直流电被逆变器转换为交流电，并且转换后的交流电被供应给电气设备。
例如，电源单元52和充电单元54在外壳中容纳诸如逆变器和DC/DC转换器的电子装置。电源单元52和充电单元54被固定到电池框架60，使得外壳的顶部表面被定位为低于纵梁24A、24B的顶部表面。这种固定方式将在后文描述。
例如，电池组50在车辆宽度方向的中心处被设置在电池框架60上。例如，电池组50是封装体，其中除了多个电池单元外，还将诸如电池电子控制单元(ECU)、冷却鼓风机、电流传感器、电压传感器和温度传感器的电气部件容纳在外壳中。
例如，电池组50是所谓的可重复使用的产品，该产品过去被安装作为驱动诸如混合动力汽车(HEV)或纯电动汽车(BEV)的车辆的电源，并且由于劣化而被从车辆上移除。例如，在电池组50被从原来的车辆上移除时，其被安装在挂车10上，而不需要经历定制工作，如更换内部电池单元或修改外壳。
用于驱动车辆的电源被要求具有足以驱动重型车辆的高输出和高容量。当电池组50长期作为用于驱动车辆的电源使用时，内部电池单元会劣化。输出和容量不再满足驱动车辆所需的值的电池组50被从车辆移除。
在被移除之后，电池组50基于其输出、容量等被用作用于其他目的的电源装置。例如，在根据本实施例的挂车10中，电池组50被用作用于集装箱100中的电气设备的电源(参见图6)。
例如，集装箱100是用于提供烹饪和销售服务的厨房小屋。也就是说，挂车10被用作厨房挂车。在这种情况下，集装箱100配备有冰箱、供水泵和照明设备作为商店的电气设备。
电池组50专门作为用于商店的这些电气设备的电源使用。换句话说，电池组50不被用作用于驱动车辆的电源，这曾经是以前的使用目的。例如，电池组50与驱动挂车10的车轮40的驱动机构和对车轮40进行再生制动的再生机构电性地断开。
例如，挂车10没有配备用于驱动和对车轮40进行再生制动的旋转电机。在这样的构造中，电池组50的充电手段唯一地是通过充电接口56的外部充电，并且其他充电手段被排除在挂车10之外。此外，电池组50的电力供应目的地唯一地是集装箱100中的插座106和集装箱100中的电气设备，并且其他车载电气设备(例如，制动灯25和转向灯27)被排除在电池组50的电力供应目的地之外。
如上所述，在根据本实施例的挂车10中，电池组50专门用作集装箱100内的电气设备的电源。例如，如果电池组50具有与固定电源(即家用电源)相同的质量，则电池组50被许可安装在挂车10上。这允许具有不同劣化程度的电池组50被安装在挂车10上。
此外，例如，如果在集装箱100中单独装载移动电池等作为集装箱100的商店的电源，则集装箱100的可用空间会相应减少。鉴于此，在根据本实施例的挂车10中，作为商店的电源的电池组50被容纳在挂车10的底盘20内部，换句话说，在集装箱100的地板下方。因此，能够避免电源占据集装箱100的部分可用空间。
电池框架
电池框架60是栅格状的安装框架，其被固定到挂车10的底盘20。电池组50被组装到电池框架60。参照图3和图4，电池框架60包括一对横杆61A、61B和一对侧杆64A、64B。
横杆61A、61B是在车辆宽度方向上延伸而在车辆前后方向上间隔开的框架构件，并且在车辆宽度方向上的两端都被固定到纵梁24A、24B。横杆61A、61B由例如方形钢管(方形管)制成。
参照图4，该对横杆61A、61B在车辆宽度方向上的两端经由侧支架70A、70B和下支架72A、72B被固定到纵梁24A、24B上。图3至图5没有显示左侧的侧支架70A、70B和左侧的下支架72A、72B。然而，基于车辆结构的对称性，在该对横杆61A、61B的左端设置具有与图3至图5中所示的结构对称的结构的侧支架70A、70B和下支架72A、72B。
图5图示出了侧支架70A和下支架72A的放大透视图。侧支架70B和下支架72B也具有与图5所示相同的结构。侧支架70A在车辆宽度方向的外端部插入到纵梁24A的沟槽中。侧支架70A被焊接到纵梁24A，例如，如通过焊道70A1所示。
侧支架70A在车辆宽度方向上的内部部分从纵梁24A向下延伸。侧支架70A的下端经由下支架72A被固定到横杆61A。下支架72A例如是槽钢，并且沟槽在车辆宽度方向上延伸。
侧支架70A的下端进入到下支架72A的沟槽中。侧支架70A和下支架72A通过焊接固定，如焊道70A2所示。
下支架72A的下端(沟槽底部)被连接到横杆61A在车辆宽度方向上的端部。下支架72A被焊接到横杆61A上，如焊道72A1所示。
由于纵梁24A、侧支架70A、下支架72A和横杆61A通过焊接固定，因此横杆61A以不可拆卸的状态被固定到纵梁24A(和纵梁24B)。至于横杆61B，这些构件类似地以不可拆卸的状态被固定到纵梁24A、24B。也就是说，横杆61A、61B之间在车辆前后方向上的分离距离，换句话说，电池框架60的车辆前后宽度保持在恒定宽度。
例如，当具有不同形状的要组装到电池框架60的各种电池组50具有相同的车辆前后尺寸时，横杆61A、61B之间的分离距离被固定，以便电池组50的安装工作能够顺利进行。
例如，当电池组50被用作用于驱动车辆的动力源时，电池组50被安装在车辆的后座下方。由于车辆的后座的宽度在不同类型的车辆中几乎是恒定的，通过将横杆61A、61B之间的分离距离设定为后座的这个宽度，可以将具有不同形状的各种电池组50安装在电池框架60上。
另外，参照图4，横杆61A、61B经由侧支架70A、70B和下支架72A、72B被固定到纵梁24A、24B，从而使电池框架60被定位成低于底盘20。如图5中的容纳深度H1(这将在后文描述)所示，电池框架60被布置在比底盘20低的位置(下沉位置)，以便可以抑制电池组50从底盘20突出。
参照图4和图5，侧杆64A、64B在车辆前后方向上延伸，同时在车辆宽度方向上分离。此外，侧杆64A、64B的前端和后端都被固定到该对横杆61A、61B。例如，侧杆64A、64B由方形钢管(方形管)制成。
在侧杆64A、64B的前端和后端分别设置有切口65A、65B。当侧杆64A、64B的前端和后端放置在横杆61A、61B上时，切口65A、65B用于对齐。
侧杆64A、64B可拆卸地固定到横杆61A、61B。侧杆64A、64B使用例如螺栓和螺母被紧固和固定到横杆61A、61B。
参照图4和图5，在横杆61A的顶部表面沿着车辆宽度方向钻取有多个紧固孔62A1至62A6。在横杆61B的顶部表面沿着车辆宽度方向也钻取有多个紧固孔62B1至62B6。例如，在侧杆64A、64B的前端和后端各设置三个紧固孔。
紧固侧杆64A、64B的紧固孔62A1至62A6、62B1至62B6是根据作为安装物体的电池组50的车辆宽度方向尺寸来限定的。例如，侧杆64A、64B的前端和后端在横杆61A、61B上滑动，然后用螺栓和螺母固定到横杆61A、61B。由于侧杆64A、64B在车辆宽度方向上的分离距离可以通过这种方式灵活设定，因此可以在电池框架60上安装各种不同形状的电池组50。
参照图1、图4和图5，用于支撑电池组50、电源单元52和充电单元54的支撑件被附接到纵梁24A、24B，横杆61A、61B和侧杆64A、64B。
例如，一对支撑带68A、68A延伸跨过侧部件24A和侧杆64A。类似地，一对支撑带68B、68B延伸跨过纵梁24B和侧杆64B。例如，如图5所示，支撑带68A、68B被附接到纵梁24A、24B和侧杆64A、64B的底壁。电源单元52和充电单元54从其底部表面由支撑带68A、68B支撑。
参照图4和图5，L形支架63A、63B、66A、66B被附接到横杆61A、61B和侧杆64A。例如，参照图5，L型支架63A、63B、66A、66B的竖直板通过焊接到横杆61A、61B和侧杆64A的侧壁上而被固定。在水平板上钻取有多个紧固孔。
L形支架63A、63B、66A和66B邻接在电池组50的底壁上以支撑电池组50。此外，电池组50的底壁上设置的紧固孔(未示出)与相应L型支架63A、63B、66A、66B的紧固孔轴向对齐，以进行紧固和固定。
参照图5，从L形支架66A的侧向板到纵梁24A的顶部表面的高度H1可以被视为电池组50的容纳深度。
当可被安装在挂车10上的电池组50的类型已知时，各种形状的电池组50的最大高度(电池组厚度)是标准。例如，参照图5，侧支架70A和下支架72A的上轴向尺寸被限定为使得容纳深度H1具有大于各种电池组50的最大高度(最大厚度)H0的值(H0<H1)。
在图5的示例中，侧支架70A(70B)和下支架72A(72B)通过焊接被固定。然而，侧支架70A(70B)和下支架72A(72B)可以使用可拆卸的固定手段(例如紧固固定)进行固定。在这种情况下，下支架72A(72B)相对于侧支架70A(70B)的高度位置可以通过在高度方向上钻取多个紧固孔来调整。
通过这种方式，通过使容纳深度H1大于电池组50的高度H0，电池组50被抑制从底盘20突出。参照图6，放置在底盘20上的集装箱100设置有栅格状的地板框架104，作为地板102的加强构件。
为了方便用户在集装箱100内移动，地板102和地板框架104可以被设置为平的。在这样的情况下，由于电池组50从底盘20上的突出在挂车10一侧被抑制，因此可以避免电池组50和地板框架104之间的干涉。也就是说，将集装箱100组装到挂车10上的工作可以顺利进行。

Claims (4)

1.一种挂车，包括：
底盘，其包括一对纵梁以及一对横梁，所述一对纵梁布置在车辆宽度方向上的两端并且在车辆前后方向上延伸，所述一对横梁连接所述纵梁的前端和后端并且在所述车辆宽度方向上延伸；
电池组，其包括多个电池单元和容纳所述多个电池单元的外壳；以及
电池框架，其被固定到所述底盘上并且所述电池组被组装到所述电池框架，其中所述电池框架包括
一对横杆，其在所述车辆宽度方向上延伸，同时在所述车辆前后方向上间隔开，并且在所述车辆宽度方向上的两端被固定到所述纵梁，以及
一对侧杆，其在所述车辆前后方向上延伸，同时在所述车辆宽度方向上间隔开，并且前端和后端被可拆卸地固定到所述横杆。
2.根据权利要求1所述的挂车，进一步包括车轮，其由所述底盘枢转地支撑，其中，所述电池组与驱动所述车轮的驱动机构和使所述车轮再生地制动的再生机构电性地断开。
3.根据权利要求2所述的挂车，其中
所述横杆在所述车辆宽度方向上的两端分别经由侧支架被固定到所述纵梁，
所述侧支架中的每一个都从对应的一个所述纵梁向下延伸，
对应的一个所述横杆被固定到所述侧支架中的每一个的下端，并且
所述电池框架被定位在低于所述底盘的位置的位置。
4.根据权利要求3所述的挂车，其中，所述电池框架被设置在所述车轮的轴的后方。
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