TWI603878B - 貨運車形電動車之框架結構 - Google Patents

Description

貨運車形電動車之框架結構

交叉參考相關申請案

本申請案係根據且主張2012年9月28日申請之先前日本專利申請案第2012-216915號優先權，其全部內容皆以參考方式併入本案中。

本發明係關於一種應用至一貨車形電動車之框架結構，其中該電動車配備有一驅動馬達及一驅動電池。

具有一裝載平台之一貨車形電動車配備有一框架，用作為其車體之骨架，一駕駛室，形成於該框架上方且位於前側上，一裝載平台，安裝於該駕駛室後方，一驅動馬達，一驅動電池，及相似物。該框架包含一對左與右側端構件，沿該車體之前後方向延伸，複數個橫向構件，沿該車體之寬度方向延伸，及相似物。用作為該驅動馬達電源之驅動電池尺寸加大且重量加重，以確保提供一既定行駛距離。當將此種驅動電池安裝於該貨車形電動車上時，已設想該驅動電池係沿該車體框架之複數個側端構件設置，且該驅動電池係由該等側端構件支持，譬如日本專利申請案第JP-A-2001-97048第4圖及 JP-A-2002-316540號中所述者。

不同於未具有裝載平台之一客車形車輛，在具有 一裝載平台之一貨車形電動車中，設於該裝載平台下方之側端構件通常曝露於該車體側端之外。因此，倘一驅動電池沿該等側端構件設置，當自該車體外側觀看時，該驅動電池係由譬如該裝載平台與該等側端構件之間的間隙曝露出。結果，自可為一電磁波生成源之該驅動電池放射出的電磁波，將直接洩漏至該車輛周圍，而造成電磁干擾。更，電氣連接該驅動電池之高壓電纜係曝露至該等側端構件外。此外，譬如車輛在雨天期間行駛、及車輛行駛於一水坑中時，該驅動電池將容易因水濺濕，且無法否認濺潑水進入該驅動電池內之可能性。

為解決這些問題，需要譬如使用一保護外蓋以遮 蓋該驅動電池等對策。然而，這種對策可導致整個電池單元之尺寸與成本增加。更，倘該驅動電池係由該框架(譬如，該等側端構件)支持，則需增加該框架之剛性，以應付譬如車輛行駛期間發生在該框架中之變形，如彎曲及扭曲等。此外，又必須採取某些類型之加強結構，以防止該驅動電池在一碰撞或相似者時破損。

因此，本發明之一目的係提供一種貨運車形電動車之框架結構，其能夠解決當一驅動電池安裝於該車框架上時所遇到之問題。

為達成該目的，依據本發明，提供一種貨運車形電動車之框架結構，該貨車形電動車具有一驅動馬達，及配置 成供應該驅動馬達電源之一驅動電池，該框架結構包括：一框架，包含複數個第一與第二側端構件，沿一車體之一前後方向延伸；第一與第二次框架，分別設置於該等第一與第二側端構件上；及複數個橫向構件，設於該等第一與第二次框架之間，且沿該車體之一寬度方向延伸，其特徵在於，該驅動電池係設置於，包含該第一側端構件及該第一次框架之一第一側端框架結構本體，與包含該第二側端構件及該第二次框架之一第二側端框架結構本體之間。

每一該等第一與第二側端構件可各具有一帽型截 面。每一該等第一與第二次框架可各具有一倒帽型截面。複數個側端構件外蓋可分別設於該第一側端構件與該第一次框架之間，及該第二側端構件與該第二次框架之間。該第一側端構件之一凸緣、該第一次框架之一凸緣、與該側端構件外蓋可相接合，且該第二側端構件之一凸緣、該第二次框架之一凸緣、與該側端構件外蓋可相接合，使每一該等第一與第二側端框架結構本體各具有一第一封閉截面與一第二封閉截面。

其中一該等橫向構件之某一末端區段可插入該第 一次框架之一孔洞中，且焊接至該第一次框架，及該其中一橫向構件之另一末端區段可插入該第二次框架之一孔洞中，且焊接至該第二次框架。

朝上凸起之一彎曲區段可形成於每一該等橫向構 件之一縱向中心區段處，及用於支持該車輛一裝載平台一部份之一托架可設於該彎曲區段處。

複數個側端構件延伸構件可分別設於該等第一與 第二次框架後側之該等第一與第二側端構件上。

某一該等橫向構件之某一末端區段，可插入該第一次框架之一孔洞中，且可焊接至該第一次框架。

一裝載平台置放所在之一區段，可設於每一該等橫向構件處。

依據一發明構想，由於具有高強度之該等側端框架結構本體可設於該貨車形電動車之驅動電池二側端上，因此可保護該驅動電池抵抗譬如衝擊負荷。除此以外，可藉該等側端框架結構本體，防止飛濺至該車體之水進入該驅動電池內，且亦可藉該等側端框架結構本體，抑制該驅動電池所放射之電磁波，使其不致自該車體側端區段輻射至外側。更，可藉該等側端框架結構本體，避免連接至該驅動電池之一電纜或相似物曝露至該車體外。藉此，可能解決該驅動電池安裝於該框架上時所發生之問題。

10‧‧‧貨車形電動車

11‧‧‧車體

12‧‧‧框架

13‧‧‧駕駛室

14‧‧‧裝載平台

15‧‧‧驅動馬達

16‧‧‧傳動裝置

17‧‧‧驅動電池

17a‧‧‧側端面

17b‧‧‧側端面

20‧‧‧充電器

21‧‧‧充電連接器盒

22‧‧‧12伏特電池

25‧‧‧座椅

26‧‧‧地板

31‧‧‧左側構件

32‧‧‧右側構件

40‧‧‧次框架單元

41‧‧‧橫向構件

42‧‧‧橫向構件

50‧‧‧地板構件

51‧‧‧擋板

52‧‧‧擋板

53‧‧‧擋板

54‧‧‧橫樑構件

55‧‧‧珠狀加強區段

56‧‧‧開口

57‧‧‧可移除式蓋

60‧‧‧電池箱

61‧‧‧電池模組

62‧‧‧管道區段

63‧‧‧電磁屏蔽構件

64‧‧‧下蓋

71‧‧‧樑構件

72‧‧‧樑構件

73‧‧‧樑構件

81‧‧‧第一次框架

81a‧‧‧支持區段

82‧‧‧第二次框架

82a‧‧‧支持區段

83‧‧‧橫向構件

83a‧‧‧彎曲區段

83b‧‧‧末端區段

84‧‧‧橫向構件

84a‧‧‧彎曲區段

84b‧‧‧末端區段

85‧‧‧托架

86‧‧‧托架

90‧‧‧側端構件外蓋

91‧‧‧側端構件外蓋

92‧‧‧安裝托架

92a‧‧‧支持區段

93‧‧‧側端構件延伸構件

93a‧‧‧支持區段

94‧‧‧下方區段

100‧‧‧凸緣

101‧‧‧凸緣

110‧‧‧孔洞

111‧‧‧孔洞

112‧‧‧孔洞

113‧‧‧孔洞

115‧‧‧加強板

120‧‧‧支持區段

121‧‧‧側端框架結構本體

122‧‧‧側端框架結構本體

130‧‧‧電纜

S1‧‧‧第一封閉截面

S2‧‧‧第二封閉截面

W1‧‧‧焊接區段

W2‧‧‧焊接區段

W3‧‧‧焊接區段

第1圖係顯示依據一具體實施例之一貨車形電動車側視圖；第2圖係顯示第1圖中所示貨車形電動車之底視圖；第3圖係顯示第1圖中所示貨車形電動車之一部份透視圖，其中裝載平台已移除；第4圖係顯示沿第1圖中所示貨車形電動車車體寬度方向截取之其一部份剖視圖；第5圖係顯示第1圖中所示貨車形電動車之側端構件及次 框架單元透視圖；第6圖係顯示第1圖中所示貨車形電動車之一部份爆炸透視圖；及第7圖係第4圖中所示之一側端框架結構本體附近的放大剖視圖。

以下將參考第1圖至第7圖來說明依據本發明之一具體實施例。

第1圖係顯示一貨車形電動車10範例之側視圖，及第2圖係顯示貨車形電動車10之底視圖。貨車形電動車10配備有一框架(車體框架)12，用作為一車體11之骨架，一駕駛室13，形成於框架12上方及前側，一裝載平台14，設於駕駛室13後方，一驅動馬達15，一傳動裝置16，一驅動電池17，用作為驅動馬達15之電源，一充電器20，一充電連接器盒21，一12伏特電池22，用作為車裝電氣組件之電源，及相似物。供一駕駛者坐於其上之一座椅25係設置於駕駛室13內。

如第1圖及第2圖中所顯示者，驅動電池17係設置於一對左與右側構件31與32之間，以自定位於駕駛室13內座椅25下方之一地板26下方側起，延伸至裝載平台14下方側及其前半段。

第3圖係顯示車體11一部份及該裝載平台之透視圖，及第4圖係沿車輛10寬度方向截取之剖視圖。第5圖係顯示框架12之透視圖。構成車體11一部份之框架12包含該成對左與右側構件31與32，其沿車體11前後方向延伸，一次 框架單元40，設於側端構件31與32上，複數個橫向構件41及42，設於次框架單元40後方、側端構件31與32之間，及相似物。橫向構件41及42係沿車體11寬度方向延伸，且藉焊接緊固至側端構件31與32之既定位置處。在本說明書中，成對側端構件31與32其中之一有時稱作一第一側端構件31，且另一個有時稱作一第二側端構件32，以便於說明。次框架單元40係設置於驅動電池17上方。稍後將詳細說明次框架單元40。

如第3圖中所顯示者，裝載平台14包含一地板構件50，其上係置放貨物，複數個擋板51、52及53，設於地板構件50之二側端區段與後端區段上，橫樑構件54(如第4圖及第6圖中所示)，設於地板構件50之下方面上，及相似物。橫樑構件54係沿車體11之寬度方向延伸。在以一鋼板製作之地板構件50上，譬如沿車體11前後方向形成複數個珠狀加強區段55，以增加剛性。更，可用作為一檢視窗之一開口56係形成於地板構件50中。開口56係以一可移除式蓋57覆蓋。

如第4圖中所顯示者，驅動電池17包含一電池箱60、及設置於電池箱60內之複數個電池模組61。一電池模組61範例係由串聯之複數個鋰離子電池形成。冷空氣流通過之一管道區段62係形成於電池箱60上方面側端。一電磁屏蔽構件63係設置於驅動電池17之下方面側端。一下蓋64係設於電磁屏蔽構件63下方。儘管第4圖中所示之電磁屏蔽構件63係形成為，與下蓋64相分離，然由一金屬網或相似物製作之一電磁屏蔽構件，可設於下蓋64內、或下蓋64上方面之上，以與 下蓋64整合一體。

複數個樑構件71、72及73(如第2圖所示)係設於電池箱60之下方面側端。樑構件71、72及73係由一金屬材料(譬如，鋼)製作，其具有足以支持驅動電池17重量之強度。驅動電池17係藉樑構件71、72及73支持至，由側端構件31及32、或相似者形成之框架12側端。

次框架單元40係設於側端構件31及32上。次框架單元40係設置於驅動電池17上方。更，次框架單元40包含一第一次框架81，設置於第一側端構件31上，一第二次框架82，設置於第二側端構件32上，及複數個橫向構件83與84，設置於該等次框架81與82之間且沿車體11寬度方向延伸，及相似物。

每一橫向構件83與84各由一所謂圓管形成，該圓管在其徑向截面上具有一圓形外型。每一複數個彎曲區段83a與84a各具有一上凸外型，且該等彎曲區段係形成於各別橫向構件83與84之縱向中心區段處。在該等彎曲區段83a與84a上、能夠支持裝載平台14之一高度處，設有複數個托架85與86。

第6圖係顯示一部份框架12與一部份裝載平台14之爆炸透視圖，及第7圖係第4圖之一部份，且為第一側端構件31及第一次框架81附近之放大剖視圖。由於第二側端構件32側端上之架構係與第一側端構件31側端上者相似，因此以下將說明第一側端構件31側端上之架構作為一代表範例。

如第6圖中所顯示者，複數個側端構件外蓋90與 91、一安裝托架92、一側端構件延伸構件93、及相似物係設於側端構件31上。如第7圖中所顯示者，側端構件31之一範例係由具有一帽型截面之一金屬材料(譬如，一鋼板)製作，且在其上方末端處具有一凸緣100。另一方面，次框架81之一範例係由具有一倒帽型截面之一金屬材料(譬如，一鋼板)製作，且在其下方末端處具有一凸緣101。一側端構件外蓋90係固持於側端構件31凸緣100與次框架81凸緣101之間，且該等構件係藉點焊而接合，如此側端構件31、次框架81、與側端構件外蓋90將可相互緊固。

一第一封閉截面S1(第7圖中所示)係由如上述藉焊接組立之側端構件31與側端構件外蓋90形成。更，一第二封閉截面S2係藉次框架81與側端構件外蓋90形成。具有一高剛性疊層結構之一側端框架結構本體121，係由用於形成該等封閉截面S1及S2之側端構件31、次框架81、與側端構件外蓋90構成。

此外，側端構件延伸構件93(如第1圖、第3圖及第6圖所示)係設置於側端構件31上、及次框架81之車體後側上。例如，側端構件延伸構件93之下方區段94係插入側端構件31中，且插入之下方區段94係藉譬如焊接等緊固方式而緊固至側端構件31。由於第二側端構件32側端上之架構係與第一側端構件31側端上者相似，因此相似組件係以共同代碼指示，且省略其說明。

如第6圖及第7圖中所顯示者，定位於該車體前側上之其中一該等橫向構件、橫向構件83末端區段83b，係插 入次框架81之孔洞110及111中，且末端區段83b係焊接至次框架81。定位於該車體後側上之另一橫向構件84末端區段84b，亦插入次框架81之孔洞112及113中，且末端區段84b係焊接至次框架81。基於該等架構，驅動電池17設置所在之一區段附近的扭轉剛性，將得以增強。一加強板115係提供至每一橫向構件83與84之末端區段83b與84b。第7圖中所示之W1、W2及W3係某些焊接區段範例。如第5圖中所顯示次組合之次框架單元40，係由藉上述焊接而組合之次框架81及82、與橫向構件83及84構成。

用於支持裝載平台14之複數個支持區段81a與82a係形成於次框架81與82之上方面。用於支持裝載平台14之支持區段92a與93a亦分別形成於安裝托架92之上方面、與側端構件延伸構件93之上方面。用於支持裝載平台14前方末端之一支持區段120(第3圖所示)係形成於駕駛室13後方區段處。裝載平台14係置放於該等支持區段81a、82a、92a、93a及120上，且藉譬如螺栓或焊接等緊固方式而緊固至框架12之既定位置。

在本具體實施例之上述框架結構中，具有一高剛性疊層結構之第一側端框架結構本體121係由第一側端構件31、第一次框架81及第一側端構件外蓋90構成。裝載平台14與第一側端構件31之間的間隙，幾乎由第一次框架81填塞。

更，具有一高剛性疊層結構之第二側端框架結構本體122係由第二側端構件32、第二次框架82及第二側端構件外蓋90構成。裝載平台14與第二側端構件32之間的間隙， 幾乎由第二次框架82填塞。驅動電池17二側端面17a與17b(第4圖中所示)分別與側端框架結構本體121與122相對立。

由於如上述配置之側端框架結構本體121及122係用作為電磁屏蔽，因此將抑制自可為一電磁波生成源之驅動電池17、朝該車體側端放射之電磁波，不致環繞車輛10輻射。更，由於鋼製裝載平台14地板構件50係設置於驅動電池17上方，且電磁屏蔽構件63係設置於驅動電池17下方，因此亦可避免電磁波自驅動電池17朝上與朝下輻射。由於鋼製地板26係設置於驅動電池17前方，因此亦可避免電磁波自驅動電池17朝前輻射。此外，由於譬如驅動馬達15、傳動裝置16、及橫向構件41與42等金屬構件，係設置於驅動電池17後方，因此亦可避免電磁波自驅動電池17朝後輻射。

除此以外，由於高剛性側端框架結構本體121及122係沿驅動電池17之二側端區段設置，因此側端框架結構本體121及122可發揮大強度，以抵抗來自車體11側端與後端之碰撞負荷，藉此可防止驅動電池17破損。

此外，可藉側端框架結構本體121及122，防止車輛於雨天行駛期間、及車輛行駛於一水坑中時，由水濺濕驅動電池17，因此可防止濺潑水進入驅動電池17內。更，由於連接至驅動電池17之一高壓電纜(例如，第2圖中所示之一電纜130)，可設置於側端框架結構本體121及122內側，因此可防止該高壓電纜曝露於該車體外。

又，由於朝上凸起之彎曲區段83a及84a係形成於次框架單元40之橫向構件83及84處，因此可避免橫向構件 83及84與驅動電池17之上方面(例如，管道區段62)干涉，且一部份裝載平台14可由提供至橫向構件83及84之托架85及86支持，藉以增加裝載平台14之剛性。

在本具體實施例之框架上，當欲將用於一既定汽油動力車之一車體框架，轉變為用於一貨車形電動車中之一車體框架時，可藉由採取譬如將依據本具體實施例之次框架單元40及側端構件延伸構件93安裝於該既有車體框架之側端構件上等一對策，而可相對輕易地獲致一安裝有驅動電池17之貨車形電動車用框架結構。

當實施本發明時，當然可適當地修飾與實現包含該等側端構件及次框架之該等側端框架結構本體組成元件的結構、配置、或相似者。更，該裝載平台、該驅動電池、或相似物之型態，並非以依據上述具體實施例者為限，而可依各種不同型態實現。此外，依據本發明之框架結構，不只可應用至僅藉一電動馬達行駛之電動汽車，且亦可應用至具有一驅動電動馬達及一引擎之混合動力車。亦即，在以上說明中，該電動車包含電動汽車及混合動力車。

10‧‧‧貨車形電動車

14‧‧‧裝載平台

17‧‧‧驅動電池

17a、17b‧‧‧二側端面

31‧‧‧左側構件

32‧‧‧右側構件

40‧‧‧次框架單元

50‧‧‧地板構件

51‧‧‧擋板

52‧‧‧擋板

54‧‧‧橫樑構件

55‧‧‧珠狀加強區段

60‧‧‧電池箱

61‧‧‧電池模組

62‧‧‧管道區段

63‧‧‧電磁屏蔽構件

64‧‧‧下蓋

71‧‧‧樑構件

81‧‧‧第一次框架

81a‧‧‧支持區段

82‧‧‧第二次框架

82a‧‧‧支持區段

83‧‧‧橫向構件

83a‧‧‧彎曲區段

83b‧‧‧末端區段

85‧‧‧托架

90‧‧‧側端構件外蓋

121‧‧‧側端框架結構本體

122‧‧‧側端框架結構本體

Claims (6)

1. 一種貨運車形電動車之框架結構，該貨車形電動車具有一驅動馬達，及配置成供應該驅動馬達電源之一驅動電池，該框架結構包括：一框架，包含複數個第一與第二側端構件，沿一車體之一前後方向延伸；第一與第二次框架，分別設置於該等第一與第二側端構件上；及複數個橫向構件，設於該等第一與第二次框架之間，且沿該車體之一寬度方向延伸，其特徵在於，該驅動電池係設置於，包含該第一側端構件及該第一次框架之一第一側端框架結構本體，與包含該第二側端構件及該第二次框架之一第二側端框架結構本體之間；每一該等第一與第二側端構件各具有一帽型截面，每一該等第一與第二次框架各具有一倒帽型截面，複數個側端構件外蓋分別設於該第一側端構件與該第一次框架之間，及該第二側端構件與該第二次框架之間，及該第一側端構件之一凸緣、該第一次框架之一凸緣、與該側端構件外蓋係相接合，且該第二側端構件之一凸緣、該第二次框架之一凸緣、與該側端構件外蓋係相接合，使每一該等第一與第二側端框架結構本體各具有沿著該驅動電池各側且延伸於該車體之該前後方向之一第一封閉截面與一第二封閉截面。
2. 如申請專利範圍第1項所述之框架結構，其中一該等橫向 構件之某一末端區段係插入該第一次框架之一孔洞中，且焊接至該第一次框架，及該其中一橫向構件之另一末端區段係插入該第二次框架之一孔洞中，且焊接至該第二次框架。
3. 如申請專利範圍第1項所述之框架結構，其中朝上凸起之一彎曲區段係形成於每一該等橫向構件之一縱向中心區段處，及用於支持該車輛一裝載平台一部份之一托架係設於該彎曲區段處。
4. 如申請專利範圍第1項所述之框架結構，其中複數個側端構件延伸構件係分別設於該等第一與第二次框架後側之該等第一與第二側端構件上。
5. 如申請專利範圍第1項所述之框架結構，其中某一該等橫向構件之某一末端區段係插入該第一次框架之一孔洞中，且焊接至該第一次框架。
6. 如申請專利範圍第5項所述之框架結構，其中一裝載平台置放所在之一區段係設於每一該等橫向構件處。