专利名称：电动车辆的电池搭载结构的制作方法
技术领域：
本发明属于与电动车辆的电池搭载结构相关的技术领域，该结构中在车室地板的下侧搭载有电池组件。
背景技术：
一般而言，在电动汽车等电动车辆中，多个电池模块以组合化的状态搭载在车室地板的下侧。这样的电池组件通常与车身部件接合。例如日本专利公开公报特开 2006-224877号(专利文献1)中，包括燃料电池的电池组件的框架以横跨在一对从前纵梁的车身后侧部延伸设置的延伸纵梁的各底壁上的状态设置，该电池组件的框架在其长度方向的多个部位通过连接螺栓接合于延伸纵梁。然而，上述专利文献1中，电池组件的延伸纵梁上的连接部(接合部)只是在车辆前后方向上隔开适当的间隔地布置，因此电池组件并不有助于提高车身扭转刚性，由于重量大的电池组件的接合反而有可能导致车身扭转刚性降低。
发明内容
本发明鉴于上述的问题而作，其目的在于提供一种利用搭载于车室地板下侧的电池组件来提高车身扭转刚性的电动车辆的电池搭载结构。为了实现上述目的的本发明以电动车辆的电池搭载结构为对象，其中，在构成车室地板的底板的下侧搭载有包括电池模块和支撑该电池模块的支撑部件的电池组件，在所述支撑部件的车宽方向两侧的各端部设有与车身部件接合的多个侧方接合部，各所述侧方接合部接合于所述车身部件中位于与该车身部件不同的其他车身部件的近傍位置的部位，所述其他车身部件是与所述底板一体的底板横梁、将前纵梁与下边梁接合的抗扭箱 (torgue box)、以及所述底板的上弯部的至少一者。根据本发明，由于各侧方接合部接合于车身部件中刚性高的部位，因此，电池组件的刚性与车身部件的刚性有效地配合，从而能够提高车身部件及电池组件整体的车身扭转刚性。此外，利用电池组件，能够提高车身部件的对抗车宽方向的力的强度，提高车辆的抗侧面碰撞性能。所述电动车辆的电池搭载结构中较为理想的是，所述支撑部件在所述电池组件的车宽方向两侧的各端部具有沿车辆前后方向延伸的前后方向延伸设置部，在各所述前后方向延伸设置部设有所述多个侧方接合部的至少一部分，设置在各所述前后方向延伸设置部上的所述侧方接合部接合于作为所述车身部件以沿车辆前后方向延伸的状态设置的前后方向框架部件。根据该结构，利用前后方向延伸设置部来提高电池组件的刚性，并且由于设于前后方向延伸设置部的侧方接合部接合于沿车辆前后方向延伸的前后方向框架部件中底板横梁的近傍位置、或该前后方向框架部件中抗扭箱的近傍位置、或该前后方向框架部件中上弯部的近傍位置，因此，能够进一步提高车身扭转刚性以及车辆的抗侧面碰撞性能。
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较为理想的是，所述前后方向框架部件是设置在所述底板的下表面且与该底板一体的前地板框架。根据该结构，能够有效地提高车身扭转刚性以及车辆的抗侧面碰撞性能，并且能够尽可能地抑制在车辆侧面碰撞时地板隧道部的变形。所述电动车辆的电池搭载结构中较为理想的是，所述电池组件包括第1搭载部， 搭载于所述车室地板的前地板部的下侧；第2搭载部，与所述第1搭载部的后侧相接续地设置，并且搭载于所述车室地板的后地板部的下侧；其中，所述支撑部件具有沿车宽方向延伸的车宽方向延伸设置部，该车宽方向延伸设置部设于所述第ι搭载部与所述第2搭载部的连接部，所述车宽方向延伸设置部的两侧的各端部设有所述多个侧方接合部的一部分，设置在所述车宽方向延伸设置部的所述侧方接合部接合于作为所述车身部件的下边梁中所述上弯部的近傍位置的部位。S卩，底板中与电池组件的第1搭载部和第2搭载部的连接部对应的部分是高度位置在从前地板部到后地板部的范围增高的上弯部，由于该上弯部相对于前地板部立起，因此是底板中具有与底板横梁的设置部位同样高刚性的部分，若进一步提高该上弯部的强度和刚性则更为理想。为此，通过在设于第1搭载部和第2搭载部的连接部上的车宽方向延伸设置部的两端上设置侧方接合部，并且使该侧方接合部接合于下边梁中上弯部的近傍位置，能够利用车宽方向延伸设置部增强上弯部，能够进一步提高车身扭转刚性及车辆的抗侧面碰撞性能。所述电动车辆的电池搭载结构中较为理想的是，各所述前后方向延伸设置部的车辆前侧端部接合于支撑前轮悬架臂的悬架横梁。根据该结构，前后方向延伸设置部与悬架横梁的接合部位在车辆与障碍物发生前碰撞时发挥负荷路径的作用，能够借助所述接合部位将电池组件的重量分量的负荷传递给悬架横梁。该悬架横梁通常位于驱动电动车辆的动力组件的紧后侧，在车辆的前碰撞时基于动力组件后退而与动力组件较早地碰撞，因此，传递到所述恳架横梁的电池组件的重量分量的负荷通过动力组件立即传递至障碍物。换句话说，碰撞负荷经由动力组件及悬架横梁较早地传递给电池组件。在此，在动力组件接合于悬架横梁的情况下，电池组件的重量分量的负荷更加早地传递至障碍物(即，碰撞负荷更加早地传递到电池组件)。因此，在车辆前碰撞时，冲击力最初作用于电池组件，之后冲击力迟一步作用于车室。其结果，能够降低作用于车室的冲击力，能够抑制车室的变形。这样，仅通过将前后方向延伸设置部的车辆前侧端部接合于悬架横梁，就能够抑制车室的变形而无需将车室设置为能够承受得住大的冲击力那样的牢固的结构。此外，基于前后方向延伸设置部与悬架横梁的接合，能够提高悬架横梁的刚性，还能够提高车身扭转刚性。在所述前后方向延伸设置部接合于悬架横梁的情况下较为理想的是，驱动所述电动车辆的动力组件、所述悬架横梁、以及所述电池组件按此顺序从车辆前侧向后侧排列并且以在上下方向上彼此重叠的状态设置。根据该结构，在车辆前碰撞时，能够容易地将电池组件的重量分量的负荷经由悬架横梁及动力组件较早地传递给障碍物。在所述动力组件、所述悬架横梁、以及所述电池组件如上述那样配置的情况下较为理想的是，所述动力组件与所述悬架横梁连接。根据该结构，在车辆前碰撞时，能够将电池组件的重量分量的负荷经由悬架横梁及动力组件更早地传递给障碍物。在所述前后方向延伸设置部接合于悬架横梁的情况下较为理想的是，所述电池组件包括第1搭载部，搭载于所述车室地板的前地板部的下侧；第2搭载部，与所述第1搭载部的后侧相接续地设置，并且搭载于所述车室地板的后地板部的下侧；其中，所述第2搭载部的车宽方向的长度大于所述第1搭载部的车宽方向的长度，各所述前后方向延伸设置部分别设于所述第1搭载部的车宽方向两侧的端部，并且从所述第2搭载部的车辆前侧端部向车辆前侧延伸。由此，第2搭载部与第1搭载部相比，车宽方向的长度大，而且通常第2搭载部的高度也大，因此，能够搭载更多电池模块，从而相应地重量也增加。但是，即使第2搭载部的重量如此地增加，也能够在车辆前碰撞时利用从第2搭载部的车辆前侧端部向车辆前侧延伸的前后方向延伸设置部，将第2搭载部的重量分量的负荷有效地传递给悬架横梁(进而传递给障碍物)。
图1是表示应用了本发明的实施方式所涉及的电池搭载结构的电动车辆的底板下侧的结构的从斜下侧观察时的立体图。图2是表示上述车辆的底板的下侧的结构的仰视图。图3是悬架横梁及电池组件前部的侧视图。图4是图2的IV-IV线剖视图。图5是表示电池组件的立体图。图6是表示拆除电池组件的上侧罩部件及下侧罩部件后的状态的立体图。图7是图2的VII-VII线剖视图。
具体实施例方式下面，根据附图详细说明本发明的实施方式。图1及图2是表示应用了本发明的实施方式所涉及的电池搭载结构的电动车辆 (本实施方式中为电动汽车，以下简称为车辆)的图。具体而言，在该图1和图2中，表示构成车辆的车室地板的底板1的下侧的结构。以下，将该车辆的前、后、左、右、上及下分别简称作前、后、左、右、上及下。此外，在图1至图7中，以箭头标记Fr表示车辆前侧。上述底板1包括前地板部la、及位于比该前地板部Ia更后侧的后地板部lb。在前地板部Ia与后地板部Ib之间设有阶差状的上弯部lc(参照图7)，基于该上弯部lc，后地板部Ib的高度位置高于前地板部la。在后地板部Ib的上表面设置有后排坐席(未图示)，前地板部Ia的后部的上表面是乘坐在该后排坐席上的乘员的搁脚处。在前地板部Ia的前部的上表面，沿车宽方向并列设置有驾驶席座椅及助手席座椅(均未图示)。前地板部Ia的前端部与前围板(未图示)的下端部接合。前地板部Ia的车宽方向两端部与沿前后方向延伸的左右一对下边梁12 (仅示于图2、接合。
在前地板部Ia下表面的比车宽方向两端部更靠近车宽方向内侧的部分(未图示的地板隧道部的车宽方向两外侧)，沿前后方向延伸的左右一对前地板框架7与底板1 一体设置。各前地板框架7随着向后方延伸而稍向车宽方向内侧倾斜。S卩，左右前地板框架 7的间隔越靠近后方越小。左右前地板框架7的前端部以插入左右前纵梁8的后端部的中空剖面内的状态而与该后端部分别连接。在前地板部Ia上表面的前后方向中间部，沿车宽方向延伸的前侧底板横梁13以及后侧底板横梁14与底板1 一体设置(参照图2及图7)。前侧底板横梁13的左右两端部以及后侧底板横梁14的左右两端部分别与左右的下边梁12接合。上述上弯部Ic相对于前地板部Ia立起，由此，上弯部Ic在底板1之中具有与上述前侧底板横梁13以及后侧底板横梁14的设置部位同样高刚性。另外，上弯部Ic上也可以设置与该上弯部Ic 一体的底板横梁。前侧底板横梁13和后侧底板横梁14之间的距离与前侧底板横梁13和后述的抗扭箱15 (参照图2)之间的距离大致相同，也与后侧底板横梁14和上弯部Ic之间的距离大致相同。即，前地板部Ia中，刚性高的部分以沿前后方向大致等间隔地排列的方式设置，由此使前地板部Ia的抗侧面碰撞性能与前后方向的碰撞位置无关地成为同等程度。左侧的前纵梁8的后端部与左侧的下边梁12的前端部之间、以及右侧的前纵梁8 的后端部与右侧的下边梁12的前端部之间，分别设置有将前纵梁8与下边梁12接合的抗扭箱15 (仅示于图2、。这些抗扭箱15将前纵梁8的高度位置有变化(随着靠近后侧而高度逐渐变低)的下弯部8a(参照图4)的弯曲刚性予以提高，防止车辆的前碰撞时该部分折曲ο后地板部Ib的后端部连接于行李舱底板3的前端部。在该行李舱底板3上，以向下侧凸出的方式形成备用轮胎座3a(参照图1)。在后地板部Ib及行李舱底板3的下表面的车宽方向两端部，分别设有沿前后方向延伸的左右一对后纵梁9。左右后纵梁9的前端部分别连接于上述左右下边梁12的后端部。在后地板部Ib的下表面的后端部，设有沿车宽方向延伸且连接上述左右后纵梁9彼此的后横梁10。左右后纵梁9的间隔大于左右前地板框架7的间隔。如图2所示，在对应于前纵梁8的下弯部8a的前后位置(后述的电池组件21的前侧)，设置有沿车宽方向延伸并且支撑左右前轮悬架臂17的悬架横梁16。在悬架横梁16 的前部的左右两侧的端部分别设有向上侧延伸且远端与左右前纵梁8中比下弯部8a更前侧的部分分别接合的前侧接合部16a(参照图幻。此外，在悬架横梁16的后部的左右两侧的端部分别设有与左右抗扭箱15的下表面分别接合的后侧接合部16b (形成有供从抗扭箱 15的下表面向下方延伸的螺栓轴穿过的贯穿孔的部分)。在上述悬架横梁16的紧前侧，设有驱动上述车辆的动力组件81。该动力组件81 的具体结构省略，但其是由包括电动机的电动机组件和包括用于向前轮传递该电动机组件的电动机的驱动力的动力传递机构(减速机构和差动机构)的变速驱动桥以沿车宽方向并列的方式接合成一体的动力组件。电动机组件的电动机轴(即驱动轴)的轴心、与电动机轴连接的变速驱动桥(减速机构)的输入轴的轴心、以及通过等速万向节连接于前轮驱动轴的变速驱动桥(差动机构)的输出轴的轴心均沿车宽方向延伸。因此，作为动力组件81 整体的轴心也沿车宽方向延伸。
上述动力组件81的车宽方向两端部通过未图示的支架和包括橡胶衬套的装配部主体，分别弹性支撑在左右前纵梁8上。此外，如图2和图4所示，动力组件81的车宽方向的中央部的下部通过扭力杆85与上述悬架横梁16连接。基于动力组件81的车宽方向两端部的上述弹性支撑，动力组件81整体可绕沿车宽方向延伸的轴转动(摆动)，但是上述扭力杆85限制动力组件81整体绕上述轴过度转动。扭力杆85的前端部通过橡胶衬套86绕沿车宽方向延伸的轴可转动地与动力组件81的车宽方向中央部连接，扭力杆85的后端部通过橡胶衬套87绕沿车宽方向延伸的轴可转动地与悬架横梁16的车宽方向中央部连接。上述动力组件81、上述悬架横梁16、以及后述的电池组件21按如此顺序从前侧向后侧依次排列并且以在上下方向上彼此重叠的状态设置。即，悬架横梁16和电池组件21 位于相同的高度位置，并且悬架横梁16和电池组件21位于与动力组件81的下部相同的高度位置(位于与扭力杆85相同的高度位置)。图5表示搭载于上述底板1的下侧的电池组件21，图6表示从电池组件21拆除罩部件(后述的上侧罩部件23和下侧罩部件24)后的状态。另外，以下说明的电池组件21 的前、后、左、右、上及下分别是在电池组件21搭载于上述车辆的状态下的前、后、左、右、上及下，与上述车辆的前、后、左、右、上及下相同。上述电池组件21具有多个(本实施方式中为14个)电池模块22 (参照图6)、支撑该多个电池模块22的作为支撑部件的框架部件40、60 (参照图6)、以及上侧罩部件23 (参照图5)和下侧罩部件参照图1、图2)。即，在底板1的下侧，以组合化的状态搭载多个电池模块22。电池组件21具有搭载于前地板部Ia下侧的第1搭载部21a ；与该第1搭载部21a的后侧接续地设置且搭载于上述后地板部Ib下侧的第2搭载部21b。上述上侧罩部件23及下侧罩部件M覆罩上述多个电池模块22的周围。S卩，在上侧及下侧罩部件23、24间，形成收容电池模块22及框架部件40、60的空间。但是，框架部件40、60的一部分从上侧罩部件23的周边部与下侧罩部件M的周边部之间突出到外侧， 由此，框架部件40、60的外侧面的一部分与外界空气接触。并且，电池组件21具有用于向该电池组件21内(收容有电池模块22的空间) 导入空气(外界空气)的空气导入口 37(参照图5)、用于排出该导入的空气的空气排出口 38 (参照图1)、以及用于进行该空气的导入及排出的风扇(未图示)。上述空气导入口 37 及上述空气排出口 38分别形成于上侧罩部件23的前端部及后端部，上述风扇设置在上述空气排出口 38的附近。于是，借助上述风扇的工作，从空气导入口 37导入空气(外界空气)，该空气在电池组件21内部的电池模块22与上侧罩部件23及与下侧罩部件M之间从前侧流向后侧并从空气排出口 38排出，从而冷却电池组件21内部(电池模块22)。上侧罩部件23从前侧起依序分割成第1部23a、第2部2 及第3部23c，第1部 23a及第2部2 位于第1搭载部21a，第3部23c位于第2搭载部21b。第1部23a位于第1搭载部21a的四个电池模块22的上侧，第2部2 位于后述电子元件安装部27的上侧。第3部23c的上表面与后地板部Ib的高度位置对应，第1部23a及第2部23b的上表面与前地板部Ia的高度位置对应。因此，第3部23c的上表面位于比第1部23a及第2部 23b的上表面更上侧的高度位置。此外，下侧罩部件M被分割成第1部2 及第2部Mb， 第1部2 位于第1搭载部21a，第2部24b位于第2搭载部21b。下侧罩部件M的第1 部2 及第2部Mb的下表面位于相同的高度位置。
在上侧罩部件23的第3部23c的上表面设有盖部件25。该盖部件25覆盖为了将未图示的安全塞插入塞座35 (参照图6)中而设在第3部23c上表面的插塞用孔(未图示)。该安全塞基于安全上的观点考虑为了在电池组件21制造时阻断高压电路的一部分而从塞座35中拔出，通过将安全塞插入塞座35，被阻断的部位便被连接。在电池组件21搭载到车辆上之前不安装盖部件25，而将插塞用孔开放。在将该电池组件21搭载到底板1下侧之后，从车室侧将安全塞插入塞座35中。即，在后排坐席下侧的后地板部Ib上形成有维护孔，经由该维护孔及插塞用孔将安全塞插入塞座35中，然后利用盖部件25覆盖插塞用孔。在电池组件21的前端部设置有逆变器连接用端子31，该逆变器连接用端子31用于将设置于动力组件81的上侧的未图示的逆变器与电池组件21电连接。由此，电池组件 21的电力通过上述逆变器向动力组件81中的电动机组件的电动机供应。逆变器连接用端子31如后所述由框架部件40中的框状框架部41的前部41a上所设的逆变器连接用端子支撑部44 (参照图6)支撑。如图6所示，电池组件21中的多个电池模块22为同一形状，从电池模块22的长度方向的一侧观察到的剖面形状是长方形。即，各电池模块22呈大致长方体形状。各电池模块22在其内部收容多个(一百至数百个左右)圆筒状的单体电池(cell)。此处，将电池模块22中上述长方形剖面的长边所延伸的方向称为宽度方向，将上述长方形剖面的短边所延伸的方向称为厚度方向。在电池组件21的第1搭载部21a中，上述电池模块22以其长度方向与车宽方向一致且上述长方形剖面的短边为纵边(电池模块22的厚度方向与上下方向一致且电池模块22的宽度方向与前后方向一致)的方式，沿前后方向排列地设置多个(在本实施方式中为4个)。另一方面，在第2搭载部21b中，上述电池模块22以其长度方向与前后方向一致且上述长方形剖面的长边成为纵边(电池模块22的宽度方向与上下方向一致且电池模块 22的厚度方向与车宽方向一致)的方式，沿车宽方向排列地设置多个(在本实施方式中为 10个)。第1搭载部21a包括安装有例如与对电池模块22进行充放电控制等相关的IC、 电阻或继电器等电子元件(未图示)的电子元件安装部27。搭载于上述车辆中的电池组件21的第1搭载部21a中的该电子元件安装部27位于前地板部Ia的后部(乘坐在后排坐席上的乘员的搁脚处)的下侧。在第1搭载部21a中的前地板部Ia的前部的下侧位置 (即电子元件安装部27的前侧)，设置有上述四个电池模块22。上述电子元件安装部27包括具有上表面的托盘观，该上表面呈与安装的电子元件的形状对应的形状。在该托盘观上安装有上述电子元件。并且，搭载于上述车辆中的电池组件21的第1搭载部21a上的电子元件安装部27的托盘观上安装的电子元件的最大高度位置位于比该第1搭载部21a的电池模块22的上表面低的位置。第1搭载部21a具有支撑该第1搭载部21a中的多个电池模块22和上述电子元件安装部27的托盘观的框架部件40，第2搭载部21b具有支撑该第2搭载部21b中的多个电池模块22的框架部件60。第1支撑部21a的框架部件40具有包括前部41a、后部41b及左右一对侧部41c 的框状框架部41。框状框架部41的前部41a沿车宽方向延伸，其两端部与沿前后方向延伸的左右侧部41c的前端部分别连接。框状框架部41的后部41b延伸至左右侧部41c的车宽方向更外侧，两侧部(左右的侧部)41c连接于后部41b的车宽方向中间部。S卩，两侧部41c分别设于第1搭载部21a的车宽方向两侧的端部，且从第2搭载部21b的前端部向前侧延伸。框状框架部41的前部41a上设有支撑逆变器连接用端子31的逆变器连接用端子支撑部44。框状框架部41的后部41b及两侧部41c形成为剖面长方形且内部为中空。此外，上述框架部件40在框状框架部41的左右的侧部41c的前后方向中间位置 (四处)，还具有将该两侧部41c彼此予以连接的四个中间框架部42。所述四个中间框架部 42及框状框架部41的前部41a支撑第1搭载部21a的四个电池模块22的宽度方向的端部的下部。上述四个中间框架部42中的最后部的中间框架部42除了支撑第1搭载部21a 的四个电池模块22中的最后部的电池模块22以外，还与框状框架部41的后部41b—同支撑上述托盘观。除了最后部的中间框架部42以外的三个中间框架部42位于相邻的电池模块22间，支撑各电池模块22的宽度方向的端部的下部，并且还具有对各电池模块22的设置位置进行划分的作用。此外，框架部件40还具有上部框架部43，该上部框架部43在框状框架部41的左右侧部41c间的中央沿前后方向延伸且支撑第1搭载部21a的电池模块22的上部。该上部框架部43经由支柱46而支撑于中间框架部42，并且其前端由上述逆变器连接用端子支撑部44所支撑。在上部框架部43的靠前的位置支撑有连接端子33，该连接端子33连接从上述逆变器连接用端子31延伸的配线。在上述框状框架部41的两侧部41c的车宽方向外侧的面上，每一侧分别设有四个 (共计八个)紧固固定于左右前地板框架7的固定部48。如图1和图2所示，最前侧的左右一对固定部48被固定在前地板框架7和前纵梁8的连接部(位于前地板框架7与前纵梁8重合的部分且位于抗扭箱15的近傍位置)。即，最前侧的固定部48接合于前地板框架 7中抗扭箱15的近傍位置的部位。如图2和图7所示，从前数起第2位的左右一对的固定部48接合于前地板框架7 中前侧底板横梁13的近傍位置的部位(前侧底板横梁13的正下方)。具体而言，在接合于底板1的板部件91上固定有向下方延伸的轴部92，该轴部92的下端抵接于前地板框架 7的内侧面。螺栓93贯穿从前数起第2位的固定部48而被拧入轴部92中，从而该固定部 48接合于前地板框架7中前侧底板横梁13的近傍位置的部位。如图2和图7所示，从前数起第3位的左右一对的固定部48接合于前地板框架7 中后侧底板横梁14的近傍位置的部位。具体而言，在底板1中的后侧底板横梁14的紧前侧的位置固定有板部件95，在该板部件95的上表面固定有内螺纹部件96。在板部件95的下面固定有向下方延伸的套管97，该套管97的下端抵接于前地板框架7的内侧面。螺栓 98贯穿从前数起第3位的固定部48而通过套管97内被拧入内螺纹部件96中，从而该固定部48接合于前地板框架7中后侧底板横梁14的近傍位置的部位。如图5至图7所示，最后侧的左右一对的固定部48包括基部48a和设于该基部 48a之上的高度调整部48b。基部48a除了接合于框状框架部41的侧部41c之外，还接合于框状框架部41的后部41b。而且，如图7所示，最后侧的固定部48以高度调整部48b的上端抵接于前地板框架7的状态，紧固固定于前地板框架7的后端部(高度比后端部以外的部分高)。由于前地板框架7的后端部位于上弯部Ic的附近，因此最后侧的固定部48便接合于前地板框架7中上弯部Ic的近傍位置的部位。
上述框状框架部41的两侧部41c的前端部上设置有向前方突出的固定用部件50。 该固定用部件50利用螺栓51 (参照图3)固定在上述两侧部41c，并且通过焊接固定于上述悬架横梁16。由此，两侧部41c的前端部便接合于悬架横梁16。上述框状框架部41的后部41b的左右两端部上设有固定部49，该固定部49分别紧固固定于左侧的后纵梁9与左侧的下边梁12的连结部以及右侧的后纵梁9与右侧的下边梁12的连接部。框状框架部41的后部41b位于上弯部Ic的下侧，且设于第1搭载部 21a与第2搭载部21b的连接部。而且，设于后部41b的两端部的固定部49分别接合于左右下边梁12中上弯部Ic的近傍位置的部位。上述第2搭载部2 Ib的框架部件60具有下部框状框架部61，该下部框状框架部61 包括前部，沿车宽方向延伸且支撑多个电池模块22的前端部的下部；后部，沿车宽方向延伸且支撑该多个电池模块22的后端部的下部；左右一对侧部，分别连接上述前部及后部的车宽方向两端部彼此，且支撑该多个电池模块22中的位于车宽方向两端的两个电池模块 22的车宽方向外侧端部的下部。该下部框状框架部61的前部与框状框架部41的后部41b 连接而一体化。下部框状框架部61的两侧部的间隔大于上述第1搭载部21a的框架部件 40中的框状框架部41的两侧部41c的间隔。S卩，第2搭载部21b的车宽方向的长度比第1 搭载部21a的车宽方向的长度长。此外，上述第2搭载部21b的框架部件60还具有后侧上部框架部62 (参照图6)， 支撑上述多个电池模块22的后端部的上部；多个0个)连结框架部63 (参照图1)，连结该后侧上部框架部62与上述下部框状框架部61的后部；多个中间框架部(未图示)，连接上述下部框状框架部61的前部与后部；1个中央框架部(未图示)，连接下部框状框架部61 的两侧部的前后方向中央部彼此；前侧上部框架部67，支撑上述多个电池模块22的前端部的上部。上述中间框架部位于相邻的电池模块22间(全部有9个)，支撑各电池模块22的厚度方向的端部下部，并且还具有对各电池模块22的设置位置进行划分的作用。各中间框架部的前后方向中央部由上述中央框架部支撑。上述前侧上部框架部67借助多个支柱70以沿车宽方向延伸的方式被支撑于下部框状框架部61。在前侧上部框架部67的前端，形成有与第2搭载部21b的电池模块22的前端面的上部卡合的9个卡合部67a。各卡合部67a与相邻的两个电池模块22的前端面的上部卡合。此外，前侧上部框架部67上支撑有被上述安全塞插入的塞座35。上述后侧上部框架部62的剖面呈倒L字状，其两端面呈三角形状。在后侧上部框架部62的后表面设置有与后侧上部框架部62 —体化的增强框架部68，该增强框架部68在最左侧的连结框架部63与最右侧的连结框架部63 (参照图1)之间的整个范围沿车宽方向延伸。该增强框架部68可视为后侧上部框架部62的一部分。最左侧的连接框架部63的上端部及最右侧的连接框架部63的上端部连接于增强框架部68的车宽方向两端面和后侧上部框架部62的后表面上的不存在增强框架部68的部分，从左数起的第2个及第3个连接框架部63连接于增强框架部68的下表面。上述增强框架部68相对于上侧罩部件23的后端部所设的上述空气排出口 38突出至电池组件21的外侧。在该增强框架部68的后表面，设有紧固固定于上述后横梁10的三个固定部72。
本实施方式中，框架部件40、60相当于支撑电池模块22的“支撑部件”，固定部48、 49相当于分别设于支撑部件(框架部件40、60)的车宽方向两侧的端部的“侧方接合部”， 框状框架部41的两侧部41c相当于在电池组件21的车宽方向两侧的各端部沿前后方向延伸的“前后方向延伸设置部”，框状框架部41的后部41b相当于设于第1搭载部21a和第2 搭载部21b的连接部且沿车宽方向延伸的“车宽方向延伸设置部”。此外，前地板框架7和下边梁12相当于“车身部件”，其中，前地板框架7相当于沿前后方向延伸的“前后方向框架部件”。此外，底板横梁(前侧底板横梁13以及后侧底板横梁14)、抗扭箱15、以及上弯部Ic相当于与上述车身部件(前地板框架7和下边梁1 不同的“其他车身部件”。因此，本实施方式中，在框状框架部41的两侧部41c每侧各被设置4个(合计8 个)的固定部48接合于作为车身部件的前地板框架7中底板横梁(前侧底板横梁13以及后侧底板横梁14)的近傍位置、前地板框架7中抗扭箱15的近傍位置、以及前地板框架7 中上弯部Ic的近傍位置，设于框状框架部41的后部41b的左右两端部的固定部49接合于作为车身部件的下边梁12中上弯部Ic的近傍位置。如上所述，设于框状框架部41的多个固定部48、49 (侧方接合部)接合于位于作为车身部件的前地板框架7和下边梁12中其他车身部件(底板横梁13、14、抗扭箱15等)的近傍位置的部位、即接合于车身部件中刚性高的部位，因此，电池组件21的刚性与车身部件的刚性有效地配合，从而能够提高车身部件及电池组件21整体的车身扭转刚性。此外，利用电池组件21，能够提高车身部件的对抗车宽方向的力的强度，提高车辆的抗侧面碰撞性能。此外，在电池组件21的前侧，设置在框状框架部41的两侧部41c的前端部上的固定用部件50接合于悬架横梁16，在电池组件21的后侧，后侧上部框架部62后表面的增强框架部68中的固定部72接合于后横梁10，因此，恳架横梁16及后横梁10的刚性也被提高，能够进一步提高车身扭转刚性。特别是，在如上所述将框状框架部41的两端部41c的前端部接合于悬架横梁16 的情况下，两者的接合部位在车辆与障碍物发生前碰撞时发挥负荷路径(load path)的作用，从而能够借助上述接合部位将电池组件21的重量分量的负荷传递给悬架横梁16。该悬架横梁16位于动力组件81的紧后侧，并且通过扭力杆85与动力组件81连接，因此，在车辆的前碰撞时基于动力组件81的后退，传递到上述悬架横梁16的电池组件21的重量分量的负荷通过动力组件81立即传递至障碍物。换句话说，碰撞负荷通过动力组件81及悬架横梁16较早地传递给电池组件21。因此，在车辆前碰撞时，冲击力最初作用于电池组件 21，之后冲击力迟一步作用于车室。其结果，能够降低作用于车室的冲击力，能够抑制车室的变形。由此，能够利用简单的结构抑制车室的变形。此外，本实施方式中，在电池组件21中，后侧的第2搭载部21b与前侧的第1搭载部21a相比电池模块22的搭载数较多，从而重量变大，但是由于框状框架部41的两侧部 41c分别设于第1搭载部21a的车宽方向两侧的端部，并且从第2搭载部21b的前端部向前侧延伸，因此，在车辆的前碰撞时，能够利用两侧部41c将第2搭载部21b的重量分量的负荷有效地传递给悬架横梁16 (进而传递给障碍物)。本发明并不限定于上述实施方式，可在不脱离发明内容范围的主旨的范围内代用。例如，作为固定部48所接合的车身部件，不限于前地板框架7，例如也可以是底板1，也可以是下边梁12亦即与接合有固定部49的车身部件相同的车身部件。无论固定部48 所接合的车身部件是底板1和下边梁12中的任一者，只要上述各固定部48接合在该车身部件中底板横梁13、14的近傍位置的部位或该车身部件中抗扭箱15的近傍位置的部位即可。此外，在第2搭载部21b也设有侧方接合部(与固定部48、49同样的接合部)的情况下，例如也可以将该侧方接合部接合于作为车身部件的后纵梁9中上弯部Ic的近傍位置的部位、或后纵梁9中后横梁10 (兼作底板横梁)的近傍位置的部位。此情况下，例如，将各侧部41c从第1搭载部21a延伸设置到第2搭载部21b，在各侧部41c中对应于第2搭载部 21b的部分分别设置侧方接合部，并且将各侧方接合部接合于后纵梁9中上弯部Ic的近傍位置的部位、或后纵梁9中后横梁10的近傍位置的部位即可。此外，上述实施方式中，动力组件81与悬架横梁16通过扭力杆85连接，但是两者并非一定要连接。即使在不连接的情况下，只要动力组件81位于悬架横梁16的紧前侧，则在车辆的前碰撞时，动力组件81后退而与悬架横梁16较早地碰撞，因此，从电池组件21传递到悬架横梁16的负荷立即经由动力组件81传递至障碍物(即，碰撞负荷较早地传递给电池组件21)。上述实施方式仅是例示，不能限定地解释本发明的范围。本发明的范围由发明内容范围定义，属于与发明内容范围等同范围的变形、变更全部包括在本发明的范围内。本发明适用于在车室地板的下侧搭载有电池组件的电动车辆的电池搭载结构。
权利要求
1.一种电动车辆的电池搭载结构，其特征在于在构成车室地板的底板的下侧搭载有包括电池模块和支撑该电池模块的支撑部件的电池组件，在所述支撑部件的车宽方向两侧的各端部设有与车身部件接合的多个侧方接合部， 各所述侧方接合部接合于所述车身部件中位于与该车身部件不同的其他车身部件的近傍位置的部位，所述其他车身部件是与所述底板一体的底板横梁、将前纵梁与下边梁接合的抗扭箱、 以及所述底板的上弯部的至少一者。
2.根据权利要求1所述的电动车辆的电池搭载结构，其特征在于所述支撑部件在所述电池组件的车宽方向两侧的各端部具有沿车辆前后方向延伸的前后方向延伸设置部，在各所述前后方向延伸设置部设有所述多个侧方接合部的至少一部分， 设置在各所述前后方向延伸设置部上的所述侧方接合部接合于作为所述车身部件以沿车辆前后方向延伸的状态设置的前后方向框架部件。
3.根据权利要求2所述的电动车辆的电池搭载结构，其特征在于所述前后方向框架部件是设置在所述底板的下表面且与该底板一体的前地板框架。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电动车辆的电池搭载结构，其特征在于 所述电池组件包括第1搭载部，搭载于所述车室地板的前地板部的下侧；第2搭载部，与所述第1搭载部的后侧相接续地设置，并且搭载于所述车室地板的后地板部的下侧；其中，所述支撑部件具有沿车宽方向延伸的车宽方向延伸设置部，该车宽方向延伸设置部设于所述第1搭载部与所述第2搭载部的连接部，所述车宽方向延伸设置部的两侧的各端部设有所述多个侧方接合部的一部分， 设置在所述车宽方向延伸设置部的所述侧方接合部接合于作为所述车身部件的下边梁中所述上弯部的近傍位置的部位。
5.根据权利要求1所述的电动车辆的电池搭载结构，其特征在于各所述前后方向延伸设置部的车辆前侧端部接合于支撑前轮悬架臂的悬架横梁。
6.根据权利要求5所述的电动车辆的电池搭载结构，其特征在于驱动所述电动车辆的动力组件、所述悬架横梁、以及所述电池组件按此顺序从车辆前侧向后侧排列并且以在上下方向上彼此重叠的状态设置。
7.根据权利要求6所述的电动车辆的电池搭载结构，其特征在于 所述动力组件与所述悬架横梁连接。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的电动车辆的电池搭载结构，其特征在于 所述电池组件包括第1搭载部，搭载于所述车室地板的前地板部的下侧；第2搭载部，与所述第1搭载部的后侧相接续地设置，并且搭载于所述车室地板的后地板部的下侧；其中，所述第2搭载部的车宽方向的长度大于所述第1搭载部的车宽方向的长度，各所述前后方向延伸设置部分别设于所述第1搭载部的车宽方向两侧的端部，并且从所述第2搭载部的车辆前侧端部向车辆前侧延伸。
全文摘要
本发明涉及电动车辆的电池搭载结构，其中，在电池组件(21)的车宽方向两侧的各端部设有与车身部件接合的多个侧方接合部(固定部(48、49))，各侧方接合部接合于所述车身部件中位于与该车身部件不同的其他车身部件的近傍位置的部位。所述其他车身部件是与底板(1)一体的底板横梁(13、14)、将前纵梁(8)与下边梁(12)接合的抗扭箱(15)、以及所述底板(1)的上弯部(1c)的至少一者。由此，利用搭载于车室地板(底板(1))的下侧的电池组件(21)来提高车身扭转刚性。
文档编号B62D25/20GK102452308SQ20111032545
公开日2012年5月16日 申请日期2011年10月24日 优先权日2010年10月26日
发明者喜田裕万, 宇佐美郁央, 水户部典朗, 野村裕之 申请人:马自达汽车株式会社