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CN113752808A - 电动车辆 - Google Patents

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CN113752808A
CN113752808A CN202110589986.0A CN202110589986A CN113752808A CN 113752808 A CN113752808 A CN 113752808A CN 202110589986 A CN202110589986 A CN 202110589986A CN 113752808 A CN113752808 A CN 113752808A
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伊藤启辅
冈村纯也
松本知大
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

本发明涉及一种电动车辆，在后碰时抑制后纵梁的变形。电动车辆具有地板、电池壳体、后纵梁及托架。所述电池壳体配置于所述地板的下部，内置有电池。所述后纵梁配置于所述电池壳体的后方，从所述地板向下侧突出，沿着车辆前后方向延伸。所述托架相对于所述电池壳体接触并固定并且相对于所述后纵梁接触并固定。

Description

电动车辆
技术领域
本说明书所公开的技术涉及电动车辆。需要说明的是，在本说明书中，电动车辆意味着通过蓄积于电池的电力来行驶的车辆。在电动车辆中，包括电动汽车、混动动力汽车、燃料电池汽车等。
背景技术
在专利文献1中公开了在地板的下部具有电池壳体的电动车辆。另外，该电动车辆在电池壳体的后方具有一对后纵梁(也称作后侧框架)和后横梁。各后纵梁从地板向下侧突出。各后纵梁沿着车辆前后方向延伸。一对后纵梁在车宽方向上隔开间隔而配置。后横梁从地板向下侧突出。后横梁在车宽方向上延伸，将一对后纵梁彼此连接。而且，该电动车辆具备多个托架。各托架的后端连接于后横梁。各托架的前端连接于电池壳体。通过这样利用托架来连接后横梁和电池壳体，能够在电动车辆的碰撞时将碰撞载荷向电池壳体传递，能够抑制车身的变形。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2019-038403号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在相对于电动车辆产生了后碰(相对于电动车辆的后方的碰撞)时，会向后纵梁施加高的载荷。在专利文献1的电动车辆中，后纵梁经由后横梁而连接于托架。因而，在后碰时载荷难以从后纵梁向托架及电池壳体传递。其结果，存在因载荷而后纵梁变形且后纵梁进入地板与电池壳体之间的情况。若后纵梁这样变形，则后纵梁会与电池壳体的上表面碰撞。电池壳体的上表面在通常时被地板覆盖，因此电池壳体的上表面的机械强度不那么高。因而，若后纵梁与电池壳体的上表面碰撞，则电池壳体的内部的电池可能会损伤。在本说明书中，提出在后碰时能够有效地抑制后纵梁的变形的技术。
用于解决课题的手段
本说明书公开的电动车辆具有地板、电池壳体、后纵梁及托架。所述电池壳体配置于所述地板的下部，内置有电池。所述后纵梁配置于所述电池壳体的后方，从所述地板向下侧突出，沿着车辆前后方向延伸。所述托架相对于所述电池壳体接触并固定并且相对于所述后纵梁接触并固定。
在该电动车辆中，托架直接固定于后纵梁。因此，在后碰时向后纵梁施加的载荷容易经由托架而向电池壳体传递。因而，能够利用电池壳体和托架来更可靠地支承后纵梁，能够有效地抑制后纵梁的变形。因而，能够抑制后纵梁进入地板与电池壳体之间而与电池壳体的上表面碰撞，能够抑制电池的损伤。
附图说明
图1是电动车辆的车身的立体图。
图2是从下侧观察电动车辆的车身的后部时的平面图。
图3是从斜下侧观察电动车辆的车身的后部时的立体图。
图4是沿着电动车辆的车身的车宽方向的剖视图。
图5是托架的放大图。
图6是沿着电动车辆的车身的车辆前后方向的剖视图。
图7是例示比较例的电动车辆的托架和后纵梁的后碰时的变形的剖视图。
具体实施方式
以下列举本说明书公开的电动车辆的技术要素。需要说明的是，以下的各技术要素分别独立地有用。
在本说明书公开的一例的电动车辆中，可以是，所述托架具有相对于所述电池壳体的下表面接触并固定的第一部分和相对于所述电池壳体的后侧侧面接触并固定的第二部分。根据该结构，在后碰时托架难以从电池壳体分离。
在本说明书公开的一例的电动车辆中，可以是，所述托架的所述第二部分覆盖所述后侧侧面的车宽方向的端部。
电池壳体的车宽方向的端部相对于在车辆前后方向上施加的载荷具有高的强度。若如上述那样托架的第二部分覆盖电池壳体的后侧侧面的车宽方向的端部，则在后碰时载荷容易经由托架而向电池壳体的车宽方向的端部施加，电池壳体难以变形。
图1是实施方式的电动车辆10的车身的立体图。需要说明的是，在包括图1的各图中，箭头FR表示车辆前方向，箭头RH表示车辆右方向，箭头UP表示车辆上方向。如图1所示，电动车辆10具有构成车室12的地面的地板14。在地板14的下部配置有电池壳体60。在地板14固定有门槛16、18。门槛16固定于地板14的左缘，在车辆前后方向上较长地延伸。门槛18固定于地板14的右缘，在车辆前后方向上较长地延伸。如图2、4所示，电池壳体60配置于门槛16与门槛18之间。在门槛16的下部配置有安装构件62。安装构件62配置于电池壳体60的左侧。电池壳体60经由安装构件62而固定于门槛16。在门槛18的下部配置有安装构件64。安装构件64配置于电池壳体60的右侧。电池壳体60经由安装构件64而固定于门槛18。如图4所示，在电池壳体60的内部配置有多个电池单元61。各电池单元61向未图示的电动机供给电力。通过该电动机使电动车辆10的车轮旋转，电动车辆10行驶。
如图2、3所示，在电池壳体60的后侧设置有后横梁24。后横梁24通过焊接等而固定于地板14。后横梁24从地板14向下侧突出。后横梁24在车宽方向上较长地延伸。后横梁24的左侧的端部通过焊接等而固定于门槛16。后横梁24的右侧的端部通过焊接等而固定于门槛18。
在后横梁24的后侧设置有一对后纵梁20、22。后纵梁20、22通过焊接等而固定于地板14。后纵梁20、22从地板14向下侧突出。后纵梁20沿着地板14的左缘配置，在车辆前后方向上较长地延伸。后纵梁20的前侧的端部通过焊接等而固定于后横梁24。后纵梁20的后侧的端部在车身的后端处连接于保险杠加强件30。后纵梁22沿着地板14的右缘配置，在车辆前后方向上较长地延伸。后纵梁22的前侧的端部通过焊接等而固定于后横梁24。后纵梁22的后侧的端部在车身的后端处连接于保险杠加强件30。
在后横梁24的后侧设置有后横梁26。后横梁26通过焊接而固定于地板14。后横梁26从地板14向下侧突出。后横梁26在车宽方向上较长地延伸。后横梁26的左侧的端部通过焊接等而固定于后纵梁20。后横梁26的右侧的端部通过焊接等而固定于后纵梁22。
在后横梁26的后侧设置有后横梁28。后横梁28通过焊接而固定于地板14。后横梁28从地板14向下侧突出。后横梁28在车宽方向上较长地延伸。后横梁28的左侧的端部通过焊接等而固定于后纵梁20。后横梁28的右侧的端部通过焊接等而固定于后纵梁22。
在地板14的下侧设置有托架40、42。托架40连接电池壳体60和后纵梁20。托架42连接电池壳体60和后纵梁22。
图5是托架40的放大图。另外，图6是包含托架40的位置处的车身的剖视图(图5的VI-VI线处的剖视图)。如图5、6所示，托架40具有覆盖电池壳体60的下表面60a的第一部分40a、覆盖电池壳体60的后侧侧面60b的第二部分40b、覆盖后纵梁20的下表面的第三部分40c、覆盖后横梁24的下表面的第四部分40d及将第一部分40a、第二部分40b、第三部分40c及第四部分40d互相连接的连接部40e。
第一部分40a与电池壳体60的下表面60a接触。第一部分40a通过2个螺栓50a而固定于电池壳体60的下表面60a。第二部分40b与电池壳体60的后侧侧面60b接触。第二部分40b通过焊接或螺栓(图示省略)而固定于电池壳体60的后侧侧面60b。如图6所示，第二部分40b连接于第一部分40a。由第一部分40a和第二部分40b构成了折弯成L字形状的安装部。即，L字形状的安装部固定于电池壳体60的下表面60a和后侧侧面60b的各自。
如图5、6所示，连接部40e从第一部分40a及第二部分40b朝向后方延伸。在连接部40e的后侧设置有第三部分40c和第四部分40d。
第三部分40c与后纵梁20的下表面接触。更详细而言，第三部分40c与覆盖后横梁24的下表面的部分的后纵梁20的下表面接触。第三部分40c通过螺栓50c而固定于后纵梁20和后横梁24。第四部分40d与后横梁24的下表面接触。第四部分40d通过螺栓50d而固定于后横梁24。
如图2、3所示，托架42具备与托架40大致同等的结构。即，在托架42的前端部设置有L字形状的安装部。L字形状的安装部固定于电池壳体60的下表面60a和后侧侧面60b的各自。托架42的后端部固定于后纵梁22及后横梁24。
接着，对托架40的功能进行说明。若相对于电动车辆10产生后碰，则载荷从车身后端的保险杠加强件30向后纵梁20、22传递。传递到后纵梁20的载荷向门槛16传递，并且经由托架40而向电池壳体60传递。传递到后纵梁22的载荷向门槛18传递，并且经由托架42而向电池壳体60传递。这样，在电动车辆10中，能够将向后纵梁20、22施加的载荷不仅利用门槛16、18来承受，也利用电池壳体60来承受。这样，由于能够不仅利用门槛16、18来支承也利用电池壳体60来支承后纵梁20、22，所以能够抑制后纵梁20、22朝向前方大幅变形。尤其是，在电动车辆10中，由于托架40直接固定于后纵梁20和电池壳体60，所以载荷容易从后纵梁20向电池壳体60传递。另外，由于托架42直接固定于后纵梁22和电池壳体60，所以载荷容易从后纵梁22向电池壳体60传递。因而，能够有效地抑制后纵梁20、22的变形。例如，能够抑制后纵梁20、22从门槛16、18断裂而后纵梁20、22的前端部进入地板14与电池壳体60之间。因而，能够抑制后纵梁20、22与电池壳体60的上表面碰撞而电池单元61损伤。另外，如上所述，由于能够在车室12的下部使载荷向门槛16、18和电池壳体60分散，所以能够抑制车室12的变形。
另外，在实施方式的电动车辆10中，通过托架40固定于电池壳体60的下表面60a和后侧侧面60b双方，电池单元61更难以损伤。图7作为比较例而示出了托架40固定于电池壳体60的下表面60a而未固定于电池壳体60的后侧侧面60b的结构。在该结构中，若因后碰而向后纵梁20施加载荷F，则存在托架40断裂且如箭头100所示那样后纵梁20和托架40以抬起至电池壳体60的上侧的方式变形的情况。若这样产生变形，则存在托架40或后纵梁20与电池壳体60的上表面碰撞的情况。在这样的变形的过程中，首先，随着后纵梁20向上侧变形，托架40的前端部40x暂时被向后侧拉拽，向前端部40x与电池壳体60的固定部位(例如，螺栓)施加剪切应力。通过这样施加剪切应力，前端部40x与电池壳体60的固定部位断裂，托架40的整体和后纵梁20向上侧抬起。相对于此，在实施方式的电动车辆10中，如图6所示，托架40除了固定于电池壳体60的下表面60a的第一部分40a之外，还具有固定于电池壳体60的后侧侧面60b的第二部分40b。在因后碰而向第一部分40a与电池壳体60的固定部位施加剪切应力的情况下，向第二部分40b与电池壳体60的固定部位施加拉伸应力。各固定部位相对于拉伸应力具有比较高的强度。因此，托架40难以断裂，托架40及后纵梁20难以向上侧抬起。因而，在实施方式的电动车辆10中，电池单元61更难以损伤。通过这样将托架40固定于电池壳体60的2个面，能够防止向各固定部双方施加剪切应力，能够抑制托架40的断裂。需要说明的是，在上述的说明中以托架40为例，但托架42也同样地发挥功能。
另外，如使用图5而上述的那样，在实施方式的电动车辆10中，托架40的第二部分40b覆盖电池壳体60的后侧侧面60b的左侧的端部60d。因而，载荷容易从托架40向端部60d施加。电池壳体60的端部60d附近的部分不仅由构成电池壳体60的下表面60a的金属板支承,也由构成电池壳体60的右侧面60c的金属板支承，因此相对于在车辆前后方向上施加的载荷具有高的强度。因此，根据该结构，能够利用电池壳体60来承受更高的载荷，能够更适宜地抑制后纵梁20的变形。需要说明的是，在上述的说明中以托架40为例，但托架42也同样地发挥功能。
以上，虽然对实施方式进行了详细说明，但这些只不过是例示，并不限定权利要求书。在权利要求书所记载的技术中，包括对以上例示的具体例进行各种变形、变更后的技术。在本说明书或附图中说明的技术要素以单独或各种组合的方式发挥技术有用性，不限定于申请时权利要求记载的组合。另外，在本说明书或附图中例示的技术同时达成多个目的，达成其中1个目的自身就具有技术有用性。

Claims (3)

1.一种电动车辆，其中，具有：
地板；
电池壳体，配置于所述地板的下部，内置有电池；
后纵梁，配置于所述电池壳体的后方，从所述地板向下侧突出，沿着车辆前后方向延伸；及
托架，相对于所述电池壳体接触并固定并且相对于所述后纵梁接触并固定。
2.根据权利要求1所述的电动车辆，
所述托架具有相对于所述电池壳体的下表面接触并固定的第一部分和相对于所述电池壳体的后侧侧面接触并固定的第二部分。
3.根据权利要求2所述的电动车辆，
所述托架的所述第二部分覆盖所述后侧侧面的车宽方向的端部。
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