车辆用电池组支撑装置的制作方法

车辆用电池组支撑装置
【技术领域】
[0001]
本发明涉及一种车辆用电池组支撑装置。


背景技术：

[0002]
一直以来，着眼于减少环境负荷的观点，不使用发动机等内燃机而使用马达作为行驶用动力源的电动汽车、以及同时使用内燃机和马达的混合动力汽车等电动车辆的开发得到了发展。特别是，在这些电动车辆中为了驱动马达而搭载有驱动用电池，从该电池向马达提供电力，从而获得使车辆行驶所需的动力。近年来，在卡车等商用车辆的领域中也进行了这种电动车辆的开发。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。
[0003]
【现有技术文献】
[0004]
【专利文献】
[0005]
[专利文献1]：日本特开2016-113063号公报


技术实现要素：

[0006]
【发明所要解决的课题问题】
[0007]
如上所述的电动卡车与乘用车相比车辆重量大，因此，为了确保足够的续航里程，需要搭载大型且大容量的电池组。此时，在车辆宽度方向的长度比梯形车架长的情况下，电池组通过连接于车辆的梯形车架在车辆宽度方向外侧的表面的支撑装置而悬置在梯形车架上。
[0008]
然而，为了确保支撑大型电池组的足够的可靠性，这种支撑装置必须由牢固的部件构成，因此可能会导致重量化。另外，由于悬置有电池组的梯形车架的侧梁间距离根据车辆的规格而不同，因此，在按车辆规格设计、制造支撑装置时，可能会导致支撑装置的成本增加。
[0009]
本发明是鉴于这样的状况而完成的，其目的在于提供一种能够应对车辆的各种规格的同时实现轻量化和成本降低的车辆用电池组支撑装置。
[0010]
【用于解决问题的技术手段】
[0011]
本发明的车辆用电池组支撑装置是一种用于将电池组悬置在构成车辆的梯形车架的侧梁上的车辆用电池组支撑装置，其包括：车架侧托架，其通过螺栓在格子状地排列的多个螺栓紧固部处固定至所述侧梁的外侧面；弹性连接部，其将所述电池组和所述车架侧托架弹性连接；以及间隔件，其插置在所述侧梁的所述外侧面与所述车架侧托架之间，其中，所述间隔件具备：多个柱状部件，其与所述多个螺栓紧固部对应；以及连接部，其将所述多个柱状部件连接。
[0012]
车辆用电池组支撑装置经由连接于车辆的侧梁的外侧面的车架侧托架和弹性连接部将电池组悬置在梯形车架上。此时，在侧梁和车架侧托架之间间隔有间隔件，该间隔件具有与两者的间隔距离对应的宽度，因此，即使在侧梁间距离根据车辆规格而变化的情况
下，也无需改变间隔件以外的结构。
[0013]
另外，在间隔件中，在固定于侧梁的螺栓所贯穿的螺栓贯通孔的周围设置有支撑螺栓的多个柱状部件，这些柱状部件由连接部一体地形成。因此，与按每个螺栓单独地设置的间隔件相比，该间隔件能够简化固定至侧梁的工序。进一步地，在间隔件中，在柱状部件以及连接部上确保用于将大重量的电池组悬置在梯形车架上的连接强度，由此，可以将其他部分形成为中空部。因此，根据本发明的车辆用电池组支撑装置，能够应对车辆的各种规格的同时实现轻量化和成本降低。
【附图说明】
[0014]
图1是示意性地示出搭载有本发明的车辆用电池组支撑装置的车辆的整体结构的俯视图。
[0015]
图2是示出将侧梁和电池组连接的支撑装置的结构以及连接方式的立体图。
[0016]
图3是示出支撑装置中的间隔件的结构的立体图。
[0017]
图4是示意性地示出将侧梁和电池组连接的支撑装置的连接方式的后视图。
【具体实施方式】
[0018]
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。需要说明的是，本发明并不限定于以下说明的内容，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示意性地示出了结构部件，而且为了加深理解进行了部分的强调、放大、缩小或省略等，也有不能准确地示出结构部件的比例、形状等的情况。
[0019]
图1是示意性地示出搭载有本发明的车辆用电池组支撑装置的车辆1的整体结构的俯视图。如图1所示，本实施方式的车辆1为电动卡车，其具备：梯形车架10、驾驶室20、装货箱30、车轮机构40、驱动单元50、驱动电力供给部60、电池组70、以及作为“车辆用电池组支撑装置”的多个支撑装置80。此外，图1表现的是从车辆1的上表面透过驾驶室20以及装货箱30观察时的俯视图。
[0020]
在本实施方式中，车辆1被设定为具备电动机(后述的马达51)作为行驶用驱动源的电动汽车，但也可以为还具备发动机的混合动力汽车。另外，车辆1并不限于电动卡车，也可以是具备用于驱动车辆的电池的其他商用车辆，例如电动垃圾车等。
[0021]
梯形车架10具有侧梁11和多根横梁12。另外，侧梁11由沿车辆1的车辆前后方向x延伸并且在车辆宽度方向y上相互平行地布置的左侧梁11l和右侧梁11r构成。多根横梁12将左侧梁11l和右侧梁11r连接。即，梯形车架10构成所谓的梯子型车架。而且，梯形车架10支撑驾驶室20、装货箱30、驱动单元50、驱动电力供给部60、电池组70、以及搭载于车辆1的其他重物。
[0022]
驾驶室20是包括未图示的驾驶座的结构体，其设置于梯形车架10的前部上方。另一方面，装货箱30是装载有由车辆1输送的货物等的结构体，其设置于梯形车架10的后部上方。
[0023]
在本实施方式中，车轮机构40由以下构成：左右的前轮41，其位于车辆前方；前桥42，其作为两个前轮41的车轴；后轮43，其位于车辆后方且左右各布置有两个；以及后桥44，其作为后轮43的车轴。而且，在本实施方式的车辆1中，以后轮43作为驱动轮发挥功能的方
式传递驱动力，从而车辆1行驶。此外，车轮机构40经由未图示的悬架机构悬置在梯形车架10上，支撑车辆1的重量。
[0024]
驱动单元50具有马达51、减速机构52以及差动机构53。马达51被后述的驱动电力供给部60供给交流电力，从而产生车辆1的行驶所需的驱动力。减速机构52包括未图示的多个齿轮，对从马达51输入的转矩进行减速并将其输出至差动机构53。差动机构53将从减速机构52输入的动力分配给左右的后轮43。即，驱动单元50经由减速机构52以及差动机构53将马达51的驱动转矩减速至适于车辆行驶的转速，并向后桥44传递驱动力。由此，驱动单元50能够经由后桥44使后轮43旋转来使车辆1行驶。
[0025]
驱动电力供给部60是所谓的逆变器，其将从电池组70供给的直流电力转换为交流电力并将其供给至马达51，根据对车辆1的加速器操作来控制马达51的转速。
[0026]
电池组70是作为用于使车辆1行驶的能源而向马达51供给电力的二次电池。电池组70在内部具备多个相对大型且大容量的电池模块(未图示)以用于储蓄车辆1所需的电力。这里，在本实施方式中，电池组70布置成横跨左侧梁11l和右侧梁11r之间以及由侧梁11的下方构成的空间，且具有在与车辆前后方向x垂直的平面中的截面形状为倒t形的形状。
[0027]
如后面详述，支撑装置80是用于将电池组70悬置在梯形车架10上的连接部件。在本实施方式中，支撑装置80相对于车辆宽度方向y在梯形车架10的两侧分别设置有三个(共六个)。其中，能够根据电池组70的重量以及尺寸适当地改变支撑装置80的数量。
[0028]
图2是示出将侧梁11和电池组70连接的支撑装置80的结构以及连接方式的立体图。更详细地，图2是从车辆1的左斜前方观察连接于左侧梁11l的一个支撑装置80时的立体图。
[0029]
这里，侧梁11具有形成与车辆宽度方向y垂直的平面的腹板11w和形成与车辆高度方向z垂直的平面的两个凸缘11f连续的形状。另外，在腹板11w上格子状地排列形成有螺栓紧固部11h，该螺栓紧固部11h作为固定用于将各种重物悬置在车辆1上的螺栓11b的贯通孔。
[0030]
支撑装置80具备车架侧托架81、电池侧托架82、弹性连接部83以及间隔件84。
[0031]
车架侧托架81是通过多个螺栓11b而与侧梁11的外侧面，即腹板11w，连接的金属部件。即，车架侧托架81在与车辆宽度方向y垂直的平面部分经由间隔件84与侧梁11的外侧面连接。另外，车架侧托架81在与车辆高度方向z垂直的平面部分与弹性连接部83连接。
[0032]
电池侧托架82是与电池组70的车辆宽度方向y的外侧面连接、用于在相对于车辆宽度方向y的侧梁11的外侧悬置电池组70的金属部件。
[0033]
弹性连接部83包括所谓的橡胶衬套，该橡胶衬套在车辆高度方向z的上下将车架侧托架81和电池侧托架82弹性地连接，并且吸收由两者的相对位移产生的应力。
[0034]
间隔件84是在侧梁11和车架侧托架81的相互连接面分离的情况下插置在两者之间的金属部件。因此，在侧梁11和车架侧托架81未分离的情况下，不需要间隔件84。
[0035]
这样，在本实施方式的车辆1中，电池组70经由包括电池侧托架82、弹性连接部83、车架侧托架81以及间隔件84的支撑装置80悬置在侧梁11上。因此，即使在随着车辆1的行驶而在侧梁11中产生由扭曲或弯曲引起的应力的情况下，弹性连接部83也能够通过其缓冲效果降低该应力向电池组70传递的可能性。
[0036]
图3是示出支撑装置80中的间隔件84的结构的立体图。更详细地，图3示出了在将
图2中局部可见的间隔件84取出来观察时的间隔件84。
[0037]
间隔件84分别包括多个柱状部件90、多个连接部91以及多个下方延伸部94，这些部分例如通过对铝挤压成形而一体地形成。
[0038]
多个柱状部件90以与格子状地形成在侧梁11的腹板11w上的多个螺柱紧固部11h对应的间隔排列在xz平面上。这里，本实施方式的多个柱状部件90布置为车辆长度方向x上有三个、车辆高度方向z上有四个的矩阵状，但其数量以及布置并不限于此，可以根据各种条件适当地改变。
[0039]
多个连接部91是用于一体地构成多个柱状部件90的连接部分，其将在车辆长度方向x以及车辆高度方向z上相邻的两个柱状部件90相互连接。其中，多个连接部91只要能够将间隔件84中包含的全部柱状部件90一体地连接即可，相邻的两个柱状部件90不一定需要直接连接。因此，间隔件84在多个连接部91之间形成有中空部95。
[0040]
下方延伸部94是从布置于车辆高度方向z的最下方的柱状部件90向车辆高度方向z的下方延伸并且限定间隔件84的底面的高度的部分。对于下方延伸部94的作用，将在后面进行描述。
[0041]
这里，多个柱状部件90在车辆宽度方向y的端面上各包括圆形的螺栓座面92，并且在螺栓座面92的中心形成有在车辆宽度方向y上贯通的螺栓贯通孔93。由此，间隔件84从车辆宽度方向y的两侧被侧梁11和车架侧托架81夹持，同时通过贯通螺栓贯通孔93的螺栓11b将它们一体地固定。
[0042]
另外，如上所述，间隔件84例如通过对铝挤压成形而一体地形成，由此能够根据侧梁11和车架侧托架81的间隔而容易地调整车辆宽度方向y上的宽度w。此时，即使在该间隔发生变化的情况下，也能够通过挤压成形的铝的切断位置来设定宽度w，因此能够共用用于形成间隔件84的模具。
[0043]
而且，间隔件84在侧梁11和车架侧托架81之间支撑螺栓11b，由此，能够提高由于电池组70的重量而施加于螺栓11b的应力的可靠性。另外，间隔件84中在提高可靠性方面多余出的部分形成为中空部95，从而能够实现轻量化。
[0044]
图4是示意性地示出将侧梁11和电池组70连接的支撑装置80的连接方式的后视图。更详细地，图4是示意性地示出从车辆长度方向x的后方观察电池组70通过支撑装置80悬置在侧梁11上的状态时的平面图。
[0045]
如上所述，搭载于车辆1的电池组70在车辆宽度方向y的两侧经由电池侧托架82、弹性连接部83、车架侧托架81以及间隔件84悬置在侧梁11上。这里，在侧梁11中，左侧梁11l和右侧梁11r的间隔根据车辆1的规格而不同。因此，支撑装置80通过间隔件84的车辆宽度方向y上的宽度w调整该间隔。
[0046]
此时，车架侧托架81通过螺栓11b经由间隔件84在车辆宽度方向y上连接于侧梁11，另外，在车辆高度方向z上在下方连接于弹性连接部83。因此，在间隔件84以及车架侧托架81上，应力集中在侧梁11和弹性连接部83之间的最短路径上。
[0047]
这里，间隔件84的上述多个柱状部件90以与形成在侧梁11的腹板11w上的多个螺栓紧固部11h对应的方式，连接在侧梁11的外侧面上。此时，间隔件84在车辆高度方向z上在多个柱状部件90的下方形成有下方延伸部94，从而下方延伸部94延伸至比侧梁11的底面在车辆高度方向z上更靠下。因此，间隔件84通过在应力集中的部分上设置下方延伸部94，能
够提高对于该应力的耐久性。
[0048]
如上所述，在将电池组70悬置在车辆的侧梁11上时，本发明的支撑装置80设置有与侧梁11的外侧面和车架侧托架81之间的间隔距离对应的宽度w的间隔件84。因此，即使在由于车辆规格而左侧梁11和右侧梁11r之间的间隔发生变化的情况下，支撑装置80也不需要按变化设计和制造，能够降低成本。
[0049]
另外，本发明的支撑装置80的间隔件84包括通过连接部91连接的多个柱状部件90，在支撑电池组70的重量方面剩余的部分形成为中空部95，从而能够实现轻量化以及低成本化。
[0050]
进一步地，本发明的支撑装置80的间隔件84例如通过挤压成形而成形，因此即使在形成多个宽度w的变化的情况下，也能够共用用于制造的模具，能够降低设计以及制造成本。因此，根据本发明的支撑装置80，能够应对车辆的各种规格的同时实现轻量化和成本降低。
[0051]
以上完成了对实施方式的说明，但本发明并不限于上述的实施方式。例如，在上述的实施方式中，对通过挤压成形而形成间隔件84的情况进行了说明，但也可以采用拉挤成形、铸造等其他的形成方法。另外，在上述实施方式中，图示了螺栓11b插通于设置在间隔件84上的全部螺栓贯通孔93的方式，但只要确保与侧梁11的连接可靠性，也可以采用不使用一部分螺栓贯通孔93的连接方法。
[0052]
【符号说明】
[0053]
1 车辆
[0054]
10 梯形车架
[0055]
11 侧梁
[0056]
11w 腹板
[0057]
11h 螺栓紧固部
[0058]
11b 螺栓
[0059]
70 电池组
[0060]
80 支撑装置
[0061]
81 车架侧托架
[0062]
82 电池侧托架
[0063]
83 弹性连接部
[0064]
84 间隔件
[0065]
90 柱状部件
[0066]
91 连接部

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除