專利名稱：車輛電池安裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛電池安裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
例如，日本專利申請公報No. 2001-138753 (JP-A-2001_138753)、No· 2009-835979(JP-A-2009-83597)和 No. 07-156826 (JP-A-07-156826)各描述了其中電池安裝在車輛地板下方的電池安裝結(jié)構(gòu)。同時，在電池安裝在車輛中靠近連接梁(中間梁，經(jīng)由該連接梁，左右后懸架連接到彼此)的位置處的情況下，例如，當(dāng)另一車輛等追尾車輛(后碰撞)時，沖擊會使連接梁朝著車輛的前方移動，然后侵入支撐電池的電池框架。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了使連接梁侵入電池框架的可能性最小的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的一個方面涉及車輛電池安裝裝置，包括電池框架，其布置在連接梁的車輛縱向方向前側(cè)并將電池支撐在所述車輛的地板的下方，所述連接梁在車輛的橫向方向上延伸并且一對后懸架經(jīng)由所述連接梁連接到彼此；后壁，其設(shè)置在所述電池框架處，并沿著所述車輛的橫向方向布置在所述電池和所述連接梁之間；以及載荷接收部分，其設(shè)置在所述后壁處，布置在所述后壁和所述連接梁之間，并附接在所述車輛的車身上。根據(jù)本發(fā)明該方面的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)，要附接到車身的載荷接收部分設(shè)置在電池框架的后壁。載荷接收部分布置在連接梁和電池之間。因而，例如，當(dāng)在后碰撞等過程中連接梁朝著車輛縱向方向前側(cè)移動，并撞擊載荷接收部分時，連接梁朝著車輛縱向方向前側(cè)的移動，即連接梁在朝著電池的方向上的移動受到限制。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，例如，由于載荷接收部分的剛性高于連接梁的剛性，當(dāng)連接梁撞擊載荷接收部分時，連接梁變形，由此吸收沖擊能量。因而，經(jīng)由載荷接收部分和電池框架傳遞至Ij電池的沖擊載荷降低。本發(fā)明該方面的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)可以是，從所述車輛的橫向方向的外側(cè)觀察，所述載荷接收部分傾斜，使得所述載荷接收部分的車輛豎直方向上端定位在所述載荷接收部分的車輛豎直方向下端的車輛縱向方向后側(cè)上。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，由于從車輛的橫向方向的外側(cè)觀察，載荷接收部分傾斜，使得載荷接收部分的車輛豎直方向上端定位在載荷接收部分的車輛豎直方向下端的車輛縱向方向后側(cè)上，當(dāng)連接梁撞擊載荷接收部分時，連接梁朝著車輛豎直方向上側(cè)的移動以及連接梁朝著車輛縱向方向前側(cè)的移動受到限制。這使連接梁直接碰撞載荷接收部分(例如，地板面板、車輛框架)的車輛豎直方向上側(cè)上存在的部件、組件等的可能性最小化。本發(fā)明該方面的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)可以是，從車輛的橫向方向的外側(cè)觀察，連接梁具有在車輛豎直方向下側(cè)具有開口的倒V形開口橫截面，并且載荷接收部分相對于水平面的傾斜角度大于在更靠近載荷接收部分的一側(cè)的連接梁相對于水平面的傾斜角度。
根據(jù)此結(jié)構(gòu)，當(dāng)連接梁在后碰撞等的過程中朝著車輛縱向方向前側(cè)移動時，連接梁的載荷接收部分側(cè)端部在連接梁的倒V形狀的頂部處的彎曲部撞擊之前撞擊載荷接收部分。因而，連接梁的載荷接收部分側(cè)圍繞彎曲部分樞轉(zhuǎn)地變形，使得倒V形底部處的開口變窄，并且因而，更大的力矩作用在連接梁上。這樣，連接梁的變形效率更高，并且因而，連接梁能更通過變形有效地吸收沖擊能量。本發(fā)明該方面的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)可以是，載荷接收部分的車輛豎直方向上端位于所述連接梁的車輛豎直方向上端的車輛豎直方向上側(cè)。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，載荷接收部分的車輛豎直方向上端定位在連接梁的車輛豎直方向上端的車輛豎直方向上側(cè)上，即，載荷接收部分布置在連接梁的車輛豎直方向上端的車輛縱向方向前側(cè)上。如果載荷接收部分的車輛豎直方向上端部分定位在連接梁的車輛豎直方向上端的車輛豎直方向下側(cè)上，例如，連接梁在撞擊載荷接收部分之后會可能移動超過載荷接收部分，并且撞擊載荷接收部分的車輛豎直方向上側(cè)存在的部件、組件等(例如，地板面板、車輛框架)。此外，在后碰撞等過程中，連接梁會可能朝著車輛的對角線上側(cè)以及車輛縱向方向前側(cè)移動。在此情況下，連接梁更可能移動超過載荷接收部分。另一方面，根據(jù)以上所述的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)，載荷接收部分的車輛豎直方向上端定位在連接梁的車輛豎直方向上端的車輛豎直方向上側(cè)上，并且這使連接梁移動超過載荷接收部分的可能性最小，并且因而，使得連接梁直接碰撞載荷接收部分的車輛豎直方向上側(cè)上存在的部件、組件等的可能性最小。本發(fā)明該方面的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)可以是，載荷接收部分的下端位于連接梁的車輛豎直方向下端的車輛豎直方向下側(cè)。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，載荷接收部分的車輛豎直方向下端位于連接梁的車輛豎直方向下端的車輛豎直方向下側(cè)上，即，載荷接收部分布置在連接梁的車輛豎直方向下端的車輛縱向方向前側(cè)上。如果載荷接收部分的車輛豎直方向下端定位在連接梁的車輛豎直方向下端的車輛豎直方向上側(cè)上，例如，連接梁在撞擊載荷接收部分之后會可能撞擊通過載荷接收部分的下側(cè)，然后撞擊后壁。此外，在后碰撞等過程中，連接梁會可能朝著車輛的對角線下側(cè)以及車輛縱向方向前側(cè)移動。在此情況下，連接梁更可能撞擊通過載荷接收部分的下側(cè)。另一方面，根據(jù)以上所述的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)，載荷接收部分的車輛豎直方向下端定位在連接梁的車輛豎直方向下端的車輛豎直方向下側(cè)，并且這使連接梁撞擊通過載荷接收部分的下側(cè)的可能性最小，并且因而使連接梁撞擊后壁的可能性最小。根據(jù)本發(fā)明該方面的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)可以是，后壁具有突起部分，所述突起部分朝著車輛縱向方向后側(cè)突起并形成為使得在所述電池和所述突起部分之間限定空間。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，由于布置在電池和連接梁之間并在車輛的橫向方向上延伸的后壁例如具有朝著車輛縱向方向后側(cè)突起的突起部分，連接梁在后碰撞等過程中朝著車輛縱向方向前側(cè)移動，并撞擊突起部分，由此，連接梁朝著車輛縱向方向前側(cè)的移動，即，連接梁在朝著電池的方向的移動受到限制。此外，由于如上所述載荷接收部分設(shè)置在電池框架處，連接梁朝著車輛縱向方向前側(cè)的移動受到載荷接收部分和突起部分的限制，這使連接梁侵入電池框架的可能性最小。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，由于突起部分的剛性低于連接梁的剛性，當(dāng)連接梁撞擊突起部分時，突起部分變形(例如，壓碎)，并因而吸收沖擊能量。此外，突起部分和電池之間限定的空間能用作用于突起部分的變形的空間，這使當(dāng)突起部分變形時突起部分碰撞電池的可能性最小。本發(fā)明該方面的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)可以是，使得突起部分相比于載荷接收部分進一步朝著車輛縱向方向后側(cè)突起。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，由于突起部分比載荷接收部分進一步朝著車輛縱向方向后側(cè)進一步突起，連接梁在朝著車輛縱向方向前側(cè)移動時相比如果突起部分定位在載荷接收部分的車輛縱向方向前側(cè)更可能在撞擊載荷接收部分之前撞擊突起部分。因而，由于連接梁撞擊突起部分，然后撞擊載荷接收部分，輸入到突起部分中的沖擊能量大于如果車輛電池安裝結(jié)構(gòu)適于使連接梁撞擊載荷接收部分然后撞擊突起部分要輸入到突起部分中的沖擊能量。因而，突起部分的變形量較大，因而，突起部分能銅鼓變形更有效地吸收沖擊能量。因而，經(jīng)由突起部分、后壁等傳遞到電池的沖擊能量能降低。此外，根據(jù)以上所述的結(jié)構(gòu)，連接梁在突起部分變形之后撞擊載荷接收部分，并且這進一步限制連接梁朝著車輛縱向方向前側(cè)的移動。這樣，連接梁朝著車輛縱向方向前側(cè)的移動被突起部分和載荷接收部分限制，這使連接梁侵入電池框架的可能性最小。本發(fā)明該方面的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)可以是，突起部分設(shè)置在所述后壁的車輛橫向方向中間部分處，并且所述載荷接收部分設(shè)置在所述突起部分在所述車輛的橫向方向的兩側(cè)的每側(cè)上。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，突起部分設(shè)置在后壁的車輛橫向方向中間部分處。突起部分比分別設(shè)置在突起部分的車輛橫向方向兩側(cè)上的載荷接收部分進一步朝著車輛縱向方向后側(cè)突起。這樣，由于比載荷接收部分進一步朝著車輛縱向方向后側(cè)突起的突起部分設(shè)置在后壁的車輛橫向方向中間部分處，當(dāng)連接梁以相對于后壁的某個角度朝著車輛縱向方向前側(cè)移動時，連接梁很可能在撞擊載荷接收部分中的一者之前撞擊突起部分。因而，與連接梁撞擊突起部分之前撞擊載荷接收部分的情況相比，輸入到突起部分的沖擊能量較大，因而，突起部分的變形量較大，允許突起部分通過變形更有效地吸收沖擊能量。結(jié)果，經(jīng)由突起部分、后壁等傳遞到電池的沖擊能量降低。 因而，前述車輛電池安裝結(jié)構(gòu)使連接梁侵入電池框架的可能性最小。


以下將參照附圖描述本發(fā)明示例性的特征、優(yōu)點和技術(shù)和工業(yè)重要性，其中，類似的編號表示類似的元件，其中圖1示出了從車輛的橫向方向的外側(cè)看去，結(jié)合本發(fā)明第一示例實施例的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)的車輛；圖2是示出了本發(fā)明第一示例實施例中的電池框架和后懸架系統(tǒng)的立體圖；圖3示出了從車輛豎直方向上側(cè)看去，本發(fā)明的第一示例實施例中的電池框架和中間梁；圖4是沿著圖3中的4-4線所取的橫截面視圖5是本發(fā)明的第一示例實施例中的附接支架的立體視圖；圖6是與圖4相對應(yīng)并圖示中間梁如何移動和變形的視圖；圖7示出從車輛豎直方向上側(cè)看去，本發(fā)明第二示例實施例中的電池框架和中間梁；以及圖8示出從車輛豎直方向上側(cè)看去，本發(fā)明的第二示例實施例中的電池框架和中間梁。
具體實施例方式以下，將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明示例實施例的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)。注意，在附圖中，箭頭FR指向車輛在縱向方向上的前側(cè)(為了描述方便根據(jù)需要將其稱為“車輛縱向方向前側(cè)”)，箭頭UP指向車輛豎直方向的上側(cè)(為了描述方便根據(jù)需要將其稱為“車輛豎直方向上側(cè)”)，箭頭RH指向車輛在橫向方向上的外側(cè)(右側(cè))，并且箭頭LH指向車輛在橫向方向上的另一側(cè)(左側(cè))。此外，在此說明書、構(gòu)件、部分等中，相對于車輛的縱向、豎直和橫向方向的位置將稱為“車輛縱向方向”、“車輛豎直方向”和“車輛橫向方向”。首先，將描述根據(jù)第一示例實施例的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)。圖1通過示例示出結(jié)合第一示例實施例的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)10的車輛12。車輛12是使用電動機(在附圖中未示出)作為驅(qū)動力源進行行駛的電動車輛。在其中存儲要供應(yīng)到電動機的電力的電池組14安裝在車輛12的地板的下方。這樣，第一示例實施例的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)10結(jié)合在具有安裝在車輛12的地板下方(換言之，在地板面板的車輛豎直方向下側(cè)，在附圖中未示出)的電池組14的車輛12中。參照圖2，支撐后輪16的后懸架系統(tǒng)18設(shè)直在車輛12的后部。后懸架系統(tǒng)18由在車輛12的縱向方向上延伸的一對左右懸臂20、在車輛21的橫向方向上延伸并用作將左右懸臂20的車輛縱向方向中間部分連接到彼此的連接梁的中間梁(車軸梁)22、設(shè)置在各個懸臂20的車輛縱向方向后端處的減振器24、設(shè)置在各個減振器24的車輛縱向方向前側(cè)上的盤簧26等組成。懸臂襯套28設(shè)置在各個懸架臂20的車輛縱向方向前端。懸架臂襯套28可旋轉(zhuǎn)地連接到車輛框架(在附圖中未示出)，并且懸架臂20可樞轉(zhuǎn)地連接到車輛框架，使得它們可繞各個懸架臂襯套28樞轉(zhuǎn)。參照圖3和圖4，中間梁22將左右懸臂20連接到彼此，并具有倒V形狀的開口橫截面，該開口橫截面具有面向車輛豎直方向下側(cè)的開口 30 (參照圖4)，并且中間梁22具有以弧形彎曲的彎曲部分22C、從彎曲部分22C延伸到車輛縱向方向前側(cè)的前壁22A和從彎曲部分22C延伸到車輛縱向方向后側(cè)的后壁22B。前壁22A和后壁22B成預(yù)定的角度Θ，并在車輛豎直方向上端部分22A2和22B2處經(jīng)由彎曲部分22C連接到彼此。前壁22A以預(yù)定的傾斜角度Θ A (0〈 θ a〈90° )相對于水平面傾斜，并且車輛豎直方向上端部分22A2位于開口側(cè)端部22A1的車輛縱向方向后側(cè)。在此示例實施例中，彎曲部分22C對應(yīng)于中間梁22的車輛豎直方向上端，并且前壁22A的開口側(cè)端部22A1和后壁22B的開口側(cè)端部22B1對應(yīng)于中間梁22的車輛豎直方向下端。參照圖2，從車輛豎直方向下側(cè)支撐電池組14的電池框架40設(shè)置在中間梁22的車輛縱向方向前側(cè)上。電池組14由多個容納在殼體中的可充電和可放電的蓄電池(在附圖中未示出)組成。電池組14的外形在圖2中使用雙點劃線來表示。電池組14安裝在電池框架40上，并使用螺栓等(在附圖中未示出)固定在電池框架40上。電池框架40作為整體是框架形狀，并具有一對在車輛12的縱向方向上延伸的左右電池側(cè)框架42、在車輛21的橫向方向上延伸并將各個電池側(cè)框架42的車輛縱向方向前端連接到彼此的電池前框架44、和在車輛12的橫向方向上延伸并將各個電池側(cè)框架42的車輛縱向方向后端連接到彼此的后壁46。在車輛12的橫向方向上延伸的多個電池子框架48 (在此示例實施例中是兩個電池子框架48)設(shè)置在左右電池側(cè)框架42之間并在車輛12的縱向方向上彼此間隔開。左右電池側(cè)框架42經(jīng)由電池子框架48連接到彼此，實現(xiàn)電池框架40的期望的剛性。用作安裝部分的多個附接孔50形成在電池側(cè)框架42處，并且用作安裝部分的多附接孔52形成在電池前框架44處。電池側(cè)框架42和電池前框架44經(jīng)由螺栓等(在附圖中未示出)插入到各個附接孔50和52中然后擰入車身框架中，而固定在車身框架(在附圖中未示出)上。多個電池下蓋54 (在此示例實施例中為兩個電池下蓋54)從車輛豎直方向下側(cè)覆蓋電池組14，并附接在電池框架40的車輛豎直方向下側(cè)。電池下蓋54在車輛12的縱向方向上延伸，并在車輛12的橫向方向上彼此間隔。電池下蓋54通過焊接等結(jié)合到電池前框架44、電池子框架48和后壁46。如圖3所示，后壁46布置在電池組14和中間梁22之間，使得后壁46的縱向方向與車輛12的橫向方向一致。如圖4所不,后壁46是L形橫截面,具有從車輛縱向方向后側(cè)覆蓋電池組14的后蓋部分46A和從后蓋部分46A的車輛豎直方向下端朝著車輛縱向方向前側(cè)延伸并從車輛豎直方向下側(cè)覆蓋電池組14的下蓋部分46B。在后蓋部分46A的兩個車輛橫向方向端部處分別設(shè)置要附接到車身(在附圖中未示出)的兩個車身附接支架56。如圖5所示，每個車身附接支架56具有支架體58和附接在支架體58的頂部上的凸緣60。支架體58具有基本上平行于后蓋部分46A的扁平壁58A、分別從扁平壁58A朝著車輛縱向方向前側(cè)延伸的一對側(cè)壁58B和從各個側(cè)壁58B的車輛豎直方向下端朝著車輛豎直方向下側(cè)延伸的基部58C。側(cè)壁58B和基部58C的車輛縱向方向前端與后蓋部分46A面對面接觸，并通過焊接等接合到后蓋部分46A。另一方面，在凸緣60的兩個車輛橫向方向端部分別設(shè)置朝著車輛豎直方向下側(cè)延伸的肋部60A。肋部60A通過焊接等結(jié)合到支架體58的各個側(cè)壁58B，由此凸緣60附接在并因而集成在支架體58上。此外，用作安裝部分的附接孔62形成在凸緣60上。螺栓(現(xiàn)在在附圖中示出)插入到附接孔62中，然后擰入到車輛框架(在附圖中未示出)，由此后壁46固定到車輛框架。如圖4所示，支架體58的每個側(cè)壁58B具有從基部58C的車輛豎直方向上端朝著扁平壁58A的車輛豎直方向下端傾斜延伸的載荷接收部分58D。載荷接收部分58D定位在后蓋部分46A和中間梁22之間。因而，如在圖3和圖4使用雙點劃線所示，當(dāng)中間梁22在后碰撞等過程中朝著車輛縱向方向前側(cè)(即，在箭頭FR所示的方向上)移動時，中間梁22的前壁22k撞擊載荷接收部分58D。
同時，圖3使用雙點劃線圖示兩個示例狀態(tài)，其中的一個狀態(tài)是中間梁22已經(jīng)以與后壁46成角度Θ移動到車輛縱向方向前側(cè)，另一狀態(tài)是中間梁22已經(jīng)與后壁46平行地(即，沒有角度)移動到車輛縱向方向前側(cè)。圖4使用雙點劃線圖示了兩個示例狀態(tài)，其中的一個狀態(tài)是中間梁22已經(jīng)移動到車輛縱向方向前側(cè)，另一狀態(tài)是中間梁22已經(jīng)移動到車輛12的對角線上側(cè)。同時，載荷接收部分58D的剛性由于它們的材料等而高于中間梁22的剛性，并且因而，中間梁22在與載荷接收部分58D撞擊時變形。此外，載荷接收部分58D在與水平面成預(yù)定的傾斜角度ΘΒ (0< Θβ<90° )傾斜的平面中延伸，并且從車輛12的橫向方向的外側(cè)觀察，每個載荷接收部分58D的車輛豎直方向上端部分58D2 (B卩，扁平壁58Α側(cè)端部分)定位在載荷接收部分58D的車輛豎直方向下端部分58D1 (S卩，基部58C側(cè)端部分)的車輛縱向方向后側(cè)上。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，當(dāng)中間梁22在后碰撞等的過程中撞擊載荷接收部分58D時，中間梁22的對角線上側(cè)被載荷接收部分58D阻擋，由此，中間梁22朝著車輛豎直方向上側(cè)(即，在箭頭UP所示的方向上)的移動受到限制，以及朝著車輛縱向方向前側(cè)(B卩，在箭頭FR所示的方向上)的移動?；旧?，每個載荷接收部分58D作為整體傾斜，使得從車輛21的橫向方向外側(cè)觀察車輛豎直方向上端部分58D2定位在車輛豎直方向下端部分58D1的車輛縱向方向后側(cè)。因而，例如，每個載荷接收部分58D可以在其至少一部分處朝著車輛縱向方向前側(cè)彎曲成凸?fàn)?，或者可以設(shè)計成具有一個或者多個臺階的階段狀。載荷接收部分58D的傾斜角度ΘΒ大于中間梁22的前壁22Α的傾斜角度ΘΒ(Θβ>Θα)。因而，當(dāng)中間梁22在后碰撞等過程中朝著車輛縱向方向前側(cè)移動時，中間梁22的前壁22Α的開口側(cè)端部22Α1在中間梁22的彎曲部分22C撞擊之前撞擊載荷接收部分58D。在第一例實施例中，此外，每個載荷接收部分58D的車輛豎直方向上端58D2定位在中間梁22的車輛豎直方向上側(cè)，并且每個載荷接收部分58D的車輛豎直方向下側(cè)58D1定位在中間梁22的前壁22k的開口側(cè)端部22A1的車輛豎直方向下側(cè)。更具體地，載荷接收部分58D的高度匕設(shè)定成滿足以下不等式(I)。因而，載荷接收部分58D能接收中間梁22的整體，并且即使當(dāng)在后碰撞等過程中中間梁22朝著車輛12的對角線上側(cè)或者對角線下側(cè)移動時，中間梁22也撞擊載荷接收部分58D。hB ≥ hA+ a j+ α 2...(I)hB:載荷接收部分58D的高度hA:中間梁22的高度a1:中間梁22在后碰撞等過程中朝著車輛豎直方向上側(cè)移動的最大量(Q1SO)α 2:中間梁22在后碰撞等過程中朝著車輛豎直方向下側(cè)移動的最大量(α 2彡O)注意，如果不需要將中間梁朝著車輛12的對角線上側(cè)和對角線下側(cè)的移動作為因素考慮，則\和％設(shè)定為零。此外，不管中間梁22的形狀如何，以上所示的不等式(I)是通用不等式，因而，例如，其可以應(yīng)用到具有U形橫截面或者圓形橫截面的中間梁以及如第一示例實施例的具有倒V形狀的橫截面的中間梁22。此外，不等式(I)不過是個示例，因而，可以使用各種其他表達式。即，基本上，每個載荷接收部分58D的至少一部分定位在中間梁22的車輛縱向方向前側(cè)就足夠了。因而，例如，載荷接收部分58D的高度匕可以小于中間梁22的高度hA。接著，將描述第一示例實施例的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)10的效果。如圖6所示，車身附接支架56附接在后壁46的后蓋部分46A上，并且每個車身附接支架56的支架體58具有定位在電池框架40的后壁46和中間梁22之間的載荷接收部分58D。因而，例如，當(dāng)在后碰撞等過程中中間梁22朝著車輛縱向方向前側(cè)(即，在箭頭FR所示的方向上)移動并撞擊載荷接收部分58D時，如使用圖3中的雙點劃線所示，中間梁22朝著車輛縱向方向前側(cè)的移動，即，中間梁22在朝著電池組14的方向上的移動受到限制。此外，每個載荷接收部分58D相對于水平面以預(yù)定的傾斜角度ΘΒ (參照圖4)傾斜，并且從車輛12的橫向方向的外側(cè)觀察，車輛豎直方向上端部分58D2定位在車輛豎直方向下端部分58D1的車輛縱向方向后側(cè)上。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，當(dāng)中間梁22撞擊載荷接收部分58D1時，中間梁22的對角線上側(cè)被載荷接收部分58D阻擋，由此中間梁22朝著車輛豎直方向上側(cè)的移動以及中間梁22朝著車輛縱向方向前側(cè)的移動受到限制。例如，這使中間梁22撞擊載荷接收部分58D的車輛豎直方向上側(cè)上存在的部件、組件等(例如，地板面板、車身框架)的可能性最小。此外，由于載荷接收部分58D的剛性高于中間梁22的剛性，當(dāng)撞擊載荷接收部分58D時，中間梁22變形，并因而吸收沖擊能量。因而，經(jīng)由載荷接收部分58D、后壁46等的轉(zhuǎn)移到電池組14的沖擊載荷降低。尤其是，由于在第一示例實施例中載荷接收部分58D的傾斜角度θ Β設(shè)定成大于中間梁22的前壁22Α的傾斜角度θ Α( θ Β> θ Α)，當(dāng)中間梁22在后碰撞等過程中朝著車輛縱向方向前側(cè)移動時，中間梁22的前壁22k的開口側(cè)端部22A1在中間梁22的彎曲部分22C撞擊之前撞擊載荷接收部分58D。因而,如使用圖6中的實線所不，中間梁22的前壁22A圍繞彎曲部分22C樞轉(zhuǎn)地變形，使開口 30變窄，因而，更大的力矩作用在中間梁22上。這樣，中間梁22的變形效率更高，因而，中間梁22能通過變形更有效地吸收沖擊能量。結(jié)果，經(jīng)由載荷接收部分58D、后壁46等傳遞到電池組14的沖擊載荷進一步降低。同時，為了促進中間梁22的變形，在中間梁22的彎曲部分22C的外側(cè)(S卩，當(dāng)彎曲部分22C彎曲時張力作用的一側(cè)的表面)可以設(shè)置在中間梁22的縱向方向上延伸的槽(珠)。此外，為了促進當(dāng)中間梁22撞擊載荷接收部分58D時中間梁22變形，載荷接收部分58D的抗撓剛度可以大于中間梁22的抗撓剛度(圍繞構(gòu)件軸線沿著圓周測量)。此外，在第一示例實施例中，每個載荷接收部分58D的車輛豎直方向上端部分58D2定位在中間梁22的彎曲部分22C的車輛豎直方向上側(cè)上，即，載荷接收部分58D定位在中間梁22的彎曲部分22C的車輛縱向方向前側(cè)上。如果每個載荷接收部分58D的車輛豎直方向上端部分58D2定位在中間梁22的彎曲部分22C的車輛豎直方向下側(cè)上，例如，則僅僅中間梁22的前壁22k的下部會撞擊載荷接收部分58D，因而，中間梁22會可能旋轉(zhuǎn)，以使彎曲部分22C朝著車輛縱向方向前側(cè)相對于前壁22A的下部移動，然后，沿著載荷接收部分58D和扁平壁58A朝著車輛豎直方向上側(cè)移動，然后朝著車輛縱向方向前側(cè)，超過車身附接支架56。此外，中間梁22可能朝著車輛12的對角線上側(cè)以及車輛縱向方向前側(cè)運動。在此情況下，中間梁22更可能移動超過車身附接支架56。根據(jù)第一示例實施例，在另一方面，由于每個載荷接收部分58D的車輛豎直方向上端部分58D2定位在中間梁22的彎曲部分22C的車輛豎直方向上側(cè)上，中間梁22能整個由載荷接收部分58D接收。根據(jù)第一示例實施例，此外，每個載荷接收部分58D的車輛豎直方向上端部分58D2的相對于中間梁22的彎曲部分22C的位置基于不等式(I)的最大移動量Q1設(shè)定，最大移動量α工表示中間梁22朝著車輛豎直方向上側(cè)移動的最大量。因而,如圖4中的上雙點劃線所示，即使中間梁22在后碰撞等過程中朝著車輛12的對角線上側(cè)移動，中間梁22能由載荷接收部分58D完全吸收。這降低了中間梁22移動超過車身附接支架56的可能性，因而，降低中間梁22撞擊車身附接支架56的車輛豎直方向上側(cè)上存在的部件、組件等(例如，地板面板、車身框架)的可能性。根據(jù)第一示例實施例，此外，每個載荷接收部分58D的車輛豎直方向下端部分58D1位于中間梁22的前壁22Α的開口側(cè)端部22Α1的車輛豎直方向下側(cè)，S卩，載荷接收部分58D位于中間梁22的前壁22k的開口側(cè)端部22A1的車輛縱向方向前側(cè)上。這樣，中間梁22能由載荷接收部分58D完整地接收。根據(jù)第一示例實施例,此外，每個載荷接收部分58D的車輛豎直方向下端部58D1的相對于中間梁22的前壁22k的開口側(cè)端部22A1的位置基于不等式(I)中的最大移動量Ci2設(shè)定，最大移動量Ci2表示中間梁22朝著車輛豎直方向下側(cè)移動的最大量。因而，盡管在附圖中未示出，即使中間梁22在后碰撞等過程中朝著車輛12的對角線下側(cè)移動，中間梁22能由載荷接收部分58D整體地接收。這降低了中間梁22撞擊通過車身附接支架56的下側(cè)的可能性，因而降低了中間梁22侵入電池框架的可能性。同時，在每個載荷接收部分58D的車輛豎直方向下端部分58D1和車輛豎直方向上端部分58D2處可以分別設(shè)置用于防止或者禁止中間梁22沿著載荷接收部分58D在車輛12的豎直方向上移動的止擋器(例如，突起)。此外，當(dāng)另一車輛(在附圖中未示出)在兩個車輛在車輛12的橫向方向上彼此偏移的狀態(tài)下追尾車輛12，例如，如圖3中的雙點劃線所示，中間梁22朝著車輛縱向方向前側(cè)以相對于后壁46的角度Θ移動。在此情況下，如果僅僅一個車身附接支架56設(shè)置在后蓋部分46的車輛橫向方向中心部分處，則在中間梁22撞擊車身附接支架56的載荷接收部分58D之前，中間梁22的車輛橫向方向端部之一會可能撞擊后壁46。另一方面，根據(jù)第一不例實施例，由于在后壁46的兩個車輛橫向方向端部處分別設(shè)置兩個車身附接支架56，即使當(dāng)中間梁22朝著車輛縱向方向前側(cè)以相對于后壁46的某個角度移動時，中間梁22的車輛橫向方向端部仍撞擊兩個車身附接支架56中之一。因而，如上所述，第一示例實施例的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)10使中間梁22侵入電池框架40的可能性最小。接著，將描述根據(jù)本發(fā)明第二示例實施例的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)。以下，與第一示例實施例相同的結(jié)構(gòu)元件將用相同的參考標(biāo)號來表示，并且它們的描述將適合地省略。如圖7所示，第二示例實施例的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)70具有設(shè)置在后壁46的后蓋部分46A的車輛橫向方向中部處的突起部分72。突起部分72朝著車輛縱向方向后側(cè)相對于后蓋部分46A的兩個車輛橫向方向端部46A1突起。突起部分72具有與中間梁22相對的扁平壁72A和從扁平壁72A的各個車輛橫向方向端部彎曲到車輛縱向方向前側(cè)的角部部分72B。變形空間(空間)74限定在扁平壁72A和電池組14之間。突起部分72的剛性低于中間梁22的剛性。因而，當(dāng)中間梁22撞擊扁平壁72A或者其中的角部部分72B時，突起部分72或者相同的角部部分72B通過壓碎而變形到變形空間74 —側(cè)。在突起部分72的車輛12的橫向方向的兩側(cè)上分別設(shè)置兩個車身附接支架56。突起部分72比車身附接支架56更朝著車輛縱向方向后側(cè)突起，并且突起部分72的扁平壁72A和角部部分72B位于每個車身附接支架56的載荷接收部分58D的車輛縱向方向后側(cè)上。此外，突起部分72的角部部分72B和每個車身附接支架56的載荷接收部分58D的相對位置設(shè)定成滿足以下不等式(2)。因而，當(dāng)中間梁22朝著車輛縱向方向前側(cè)以相對于后壁56的某個角度移動時，即，當(dāng)中間梁22可旋轉(zhuǎn)地朝著車輛縱向方向前側(cè)移動時，中間梁22在撞擊載荷接收部分58D的同時或者之前撞擊突起部分72的角部部分72B的之一。X2A1 ≤tan 0max...(2)X1:角部部分72B和載荷接收部分58D之間在車輛12的橫向方向上的間隔(距離)X2:角部部分72B和載荷接收部分58D之間在車輛12的縱向方向上的間隔(距離)Θ _:中間梁22的最大旋轉(zhuǎn)角度此外，突起部分72的扁平壁72A和電池組14之間的距離設(shè)定成使得滿足以下不等式(3)。這樣，即使當(dāng)在與中間梁22碰撞過程中變形時，突起部分72不會在中間梁22變得被突起部分72和車身附接支架56的載荷接收部分58D (即，在兩個點處)支撐之前碰撞電池組14。X3>X2 …(3) X3:電池組14和突起部分72的扁平壁72A之間在車輛12的縱向方向上的距離接著，將描述第二示例實施例的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)70的效果。突起部分72和車身附接支架56設(shè)置在后壁46的后蓋部分46A處。此外，突起部分72的角部部分72B和每個車身附接支架56的載荷接收部分58D的相對位置設(shè)定成滿足以上不等式(2)。因而，例如，如圖7中雙點劃線所示，當(dāng)中間梁22朝著車輛縱向方向前側(cè)以小于最大旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)角Θ移動時，中間梁22在撞擊車身附接支架56的載荷接收部分58D之前撞擊突起部分72的角部部分72Β中的一者，由此，中間梁22朝著車輛縱向方向前側(cè)的移動，即，中間梁22在朝著電池組14的方向上的移動受到限制。以此方式，中間梁22侵入電池框架20的可能性最小化。此外，由于突起部分72的剛性小于中間梁22的剛性，所以當(dāng)中間梁22撞擊突起部分72的角部部分72Β中的一者時，相同的角部部分72Β通過朝著電池組15 —側(cè)的壓碎，吸收沖擊能量而變形。此外，變形空間74限定在突起部分72的扁平壁72Α和電池組14之間，并且用作用于角部部分72Β的變形的空間，使得當(dāng)突起部分72在碰撞過程中變形時突起部分72和電池組14之間的接觸的可能性最小化。因而，對電池組14的損壞能降低。然后，隨著中間梁22在角部部分72Β變形的情況下朝著車輛縱向方向前側(cè)進一步移動，中間梁22撞擊車身附接支架56的載荷接收部分58D。以此方式，沖擊能量通過中間梁22變形而被吸收，并且中間梁22變得被突起部分72的角部部分72Β和車身附接支架56的載荷接收部分58D (即，在兩個點處)支撐。這樣，中間梁22朝著車輛縱向方向前側(cè)的移動進一步受到限制。此外，由于如較早所述中間梁22撞擊突起部分72的角部部分72Β，然后撞擊載荷接收部分58D，如果車輛電池安裝結(jié)構(gòu)70適于使中間梁22在撞擊突起部分72之前撞擊載荷接收部分58D，則輸入到突起部分72的沖擊能量大于要輸入到突起部分72的能量。因而，突起部分72的變形量較大，因而，突起部分72能更有效地通過變形吸收沖擊能量。因而，能降低經(jīng)由突起部分72、后壁46等傳遞到電池組14的沖擊能量。同時，當(dāng)如圖7中的雙點劃線所示中間梁22朝著車輛縱向方向前側(cè)以最大旋轉(zhuǎn)角度θ max移動時，中間梁22同時撞擊突起部分72的角部部分72B中的一者和車身附接支架56的載荷接收部分58D，由此，中間梁22朝著車輛縱向方向前側(cè)的移動受到限制。此外，此時，沖擊能量通過突起部分72的相同的角部部分72B被壓碎并因而變形而被吸收。此外，當(dāng)撞擊載荷接收部分58D時，中間梁22也變形，并因而吸收沖擊能量。因而，能降低經(jīng)由后壁46等傳遞到電池組14的沖擊能量。根據(jù)第二示例實施例，因而，中間梁22上的沖擊載荷能在兩個點處被接收，即，通過突起部分72的角部部分72B中的一者和車身附接支架56的載荷接收部分58D接收。因而，中間梁22在車輛12的縱向方向上的移動與例如中間梁22上的沖擊載荷僅僅通過載荷接收部分58D接收(即，在一個點處)的情況相比能降低。根據(jù)第二示例實施例，此外，由于突起部分72的扁平壁72A和電池組14之間的距離設(shè)定成滿足以上不等式(3)，用于突起部分72的變形的空間至少與車輛12縱向方向上的間隔X2 (參照圖7) —樣寬。同時，在中間梁22撞擊載荷接收部分58D之前突起部分72在車輛12的縱向方向上變形的量在中間梁22朝著車輛縱向方向前側(cè)與后壁46平行地(沒有角度)移動的情況下最大，如圖3中的雙點劃線所示。因而，如果如上所述用于突起部分72的變形的空間至少與車輛12的縱向方向的間隔X2 —樣寬，中間梁22能被突起部分72和載荷接收部分58D支撐，即，在兩個點處，同時防止變形的突起部分72碰撞電池組14。盡管在第二示例實施例中從上方觀察突起部分72形成為大致的梯形，它可以以其他的方式形成。例如，突起部分72的橫截面可以是矩形或者突起形。此外，盡管后壁46和突起部分72在第二示例實施例中一體地設(shè)置為單個部件，它們可以以其他的方式設(shè)置。例如，后壁46和突起部分可以設(shè)置為單獨的部件，并且突起部分可以通過焊接、螺栓連接等結(jié)合到后壁46的后蓋部分46A。此外，例如，緩沖構(gòu)件(例如，彈性構(gòu)件)可以設(shè)置在用于突起部分72的變形空間74中，只要變形空間74能制成和要求一樣大即可。此外，突起部分72不必形成為比載荷接收部分58D更朝著車輛縱向方向后側(cè)突起。即，車身附接支架56可以比突起部分72更朝著車輛縱向方向后側(cè)突起。接著，將描述第一和第二示例實施例的其他修改。盡管在第一和第二示例實施例中在車輛12的橫向方向外側(cè)觀察每個載荷接收部分58D傾斜成使得車輛豎直方向上端部分58D2定位在車輛豎直方向下端部分58D1的車輛縱向方向后側(cè)上，但是每個載荷接收部分58D可以以其他方式形成。即，基本上，只要當(dāng)中間梁22撞擊載荷接收部分58D時每個載荷接收部分58D能限制中間梁22朝著車輛縱向方向前側(cè)的移動。因而，例如，每個載荷接收部分58D可以形成為在豎直平面中延伸。然而，如較早所述，載荷接收部分58D優(yōu)選地傾斜，因為它們還能用來限制中間梁22朝著車輛豎直方向上側(cè)的移動。此外，盡管在第一和第二示例實施例中車身附接支架56布置在后壁46的后蓋部分46A處，它們可以以其他的方式布置。即，基本上，車身附接支架56定位在電池框架40和中間梁22之間就足夠了。因而，例如，車身附接支架56可以經(jīng)由角桿等附接在各個電池側(cè)框架42上。此外，盡管在第一和第二示例實施例中兩個車身附接支架56設(shè)置在后壁46的后蓋部分46A的各個車輛橫向方向端部附近，但是只要設(shè)置至少一個車身附接支架56就夠了。因而，例如，車身附接支架56的數(shù)量和布置能根據(jù)需要而變化。此外，盡管在第一和第二示例實施例中中間梁22形成為倒V形橫截面，它可以以其他的方式形成。例如，它可以形成為倒U形或者圓形橫截面。此外，它可以形成為V形或者U形，在其車輛豎直方向上側(cè)具有開口。此外，盡管在第一和第二示例實施例中電池框架40作為整體是框架形狀，電池框架40可以以其他方式成形。S卩，基本上，電池框架40布置在車輛12的地板下方并支撐電池組14即可。因而，例如，電池框架40可以是由彼此連接的多個細長構(gòu)件組成的格柵狀框架。此外，盡管車輛12在第一和第二示例實施例中是電動車，但是以上所述的結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用到各種其他車輛。即，第一和第二示例實施例的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用到各種車輛，包括混合動力車輛，其中，電池安裝在中間梁(連接梁)的車輛縱向方向前側(cè)，經(jīng)由中間梁一對左右后懸架連接到彼此。具體地，第一和第二示例實施例的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)能有效地應(yīng)用到其中電池安裝在中間梁附近的車輛的后結(jié)構(gòu)。盡管本發(fā)明已經(jīng)參照第一和第二示例實施例進行描述，但是要理解到本發(fā)明不限于它們，而是可以在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下以各種變化、修改或者改進來實施，包括在第一和第二示例實施例中結(jié)構(gòu)元件的各種組合。
權(quán)利要求
1.一種車輛電池安裝裝置，包括: 電池框架，其布置在連接梁的車輛縱向方向前側(cè)并將電池支撐在所述車輛的地板的下方，所述連接梁在車輛的橫向方向上延伸并且一對后懸架經(jīng)由所述連接梁連接到彼此； 后壁，其設(shè)置在所述電池框架處，并沿著所述車輛的橫向方向布置在所述電池和所述連接梁之間；以及 載荷接收部分，其設(shè)置在所述后壁處，布置在所述后壁和所述連接梁之間，并附接在所述車輛的車身上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)，其中，從所述車輛的橫向方向的外側(cè)觀察，所述載荷接收部分傾斜，使得所述載荷接收部分的車輛豎直方向上端定位在所述載荷接收部分的車輛豎直方向下端的車輛 縱向方向后側(cè)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)，其中: 從所述車輛的橫向方向的外側(cè)觀察，所述連接梁具有在車輛豎直方向下側(cè)具有開口的倒V形開口橫截面；并且 所述載荷接收部分相對于水平面的傾斜角度大于在更靠近所述載荷接收部分的一側(cè)的連接梁相對于所述水平面的傾斜角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)，其中，所述載荷接收部分的車輛豎直方向上端位于所述連接梁的車輛豎直方向上端的車輛豎直方向上側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)，其中，所述載荷接收部分的車輛豎直方向下端位于所述連接梁的車輛豎直方向下端的車輛豎直方向下側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)，其中，所述后壁具有突起部分，所述突起部分朝著車輛縱向方向后側(cè)突起并形成為使得在所述電池和所述突起部分之間限定空間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)，其中，所述突起部分相比于所述載荷接收部分進一步朝著所述車輛縱向方向后側(cè)突起。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛電池安裝結(jié)構(gòu)，其中，所述突起部分設(shè)置在所述后壁的車輛橫向方向中間部分處，并且所述載荷接收部分設(shè)置在所述突起部分在所述車輛的橫向方向的兩側(cè)的每側(cè)上。
全文摘要
在車輛電池安裝結(jié)構(gòu)中，支架體(58)的每個側(cè)壁(58B)具有從基部(58C)的車輛豎直方向上端朝著扁平壁(58A)的車輛豎直方向下端傾斜延伸的載荷接收部分(58D)。載荷接收部分(58D)定位在后壁(46)和中間梁(22)之間。因而，當(dāng)中間梁(22)在后碰撞等過程中朝著車輛縱向方向前側(cè)移動時，中間梁(22)的前壁(22A)撞擊載荷接收部分(58D)。
文檔編號B60K1/04GK103079858SQ201180042416
公開日2013年5月1日 申請日期2011年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月3日
發(fā)明者城岡正和, 廣田明宏 申請人:豐田自動車株式會社