电动汽车的利记博彩app

文档序号:4098957阅读:565来源:国知局
专利名称:电动汽车的利记博彩app
技术领域
本发明涉及安装有动力单元和电池单元的电动汽车
背景技术
在电动汽车中,为了提高可靠性、降低成本并缩短开发时间,
构成的动力单元和作为电力源的电池单元。具体地,将车身前后方 向的一端侧上形成的发动才几室直4妻作为用于安装动力单元的动力 单元室4吏用。并且,将电池单元安装在形成于车身中央的乘客室的 地板下方。
通常,如日本特开平8-310252号公报(以下称作专利文献l )所 才皮露的那样,电动汽车的动力单元^f吏用乂人电池单元侧的动力单元的 端部向侧面突出的第一支架以及从与电池单元相反侧的动力单元 的端部向侧面突出的第二支架而支撑于动力单元室的骨架部上。更 加具体地,这些第一以及第二支架各自的两端部支撑于动力单元室 的骨架部的同时,在4交两端部更加靠近内侧的^f立置上,动力单元分 别支撑于第一以及第二支架上。
在这样的电动汽车的情况下,为了容易地确4呆像上述这样在车 身的中央部和端部安装"i殳备的空间,在结构上,动力单元和电池单 元以相互邻接的位置关系安装在车身上的可能性高。特别地,电动
&量5 从而存在想安装极其大的电池的需求。因此,4艮难使邻4妄安装在车身上的 动力单元和电-也单元间的间隙增大。
但是,在电动汽车中,如果由于安装了动力单元的一侧(第一 侧)的碰撞而从车身的第一侧输入沖击负荷,则留下动力单元而仅
时,由于动力单元通过第一以及第二支架支撑于车身上,所以动力 单元纟皮4,向电池单元。 <旦是,由于动力单元和电〉也单元之间的间隙 小,所以一旦动力单元随车身的位移直4妾沖出,则动力单元与电池 单元的端部激烈;並撞,可能给电池单元带来损伤。
并且,这时,车身和动力单元的相对位移引起的应力集中在第 一及第二支架的跨度比较大的中央部分。因此,在第一及第二支架 从该部分断裂的情况下,抑制了使动力单元向电池单元相对位移的作用。
但是,断裂了的第一及第二支架保持连接于动力单元的状态。 因此,特别是位于电池单元侧的第一支架,在中央部断裂的支架部 分的锐利的断裂部与电池单元的端部撞击,存在损伤电池单元的可能性。
在这种情况下,在汽车领域,考虑在第一支架上形成有脆弱部, 使电池单元侧支架从特定位置断裂。然而,在电动汽车的情况下, 如果仅仅是简单地形成脆弱部,并不能够防止上述那样的电池单元
的损伤。
这是因为在电动汽车的没有安装动力单元的一侧(第二侧)石並 撞时的动作与在先描述的安装了动力单元一侧(第一侧)的碰撞时 的动作不同。也就是说,在电动汽车中,与第一侧的碰撞时不同, 如果因第二侧的^5並撞而乂人车身的第二侧输入冲击负荷,则由于动力
7单元的惯性,产生动力单元#1向电池单元强制位移的动作。这时,
与在第 一侧的碰撞时不同,第 一 支架纟皮要求i殳法尽可能地不断裂支 架,并抑制动力单元向电池单元的相对靠近。
但是,若单纯地仅在第一支架上形成脆弱部,则反而当没有安 装动力单元的第二侧碰撞时也会使第一支架容易断裂。因此,反而 在没有安装动力单元的第二侧的石並撞时,动力单元容易与电池单元 石並撞,结果容易对电池单元带来损伤。
日本专利文献特开平8-310252号7>报

发明内容
本发明鉴于上述课题而完成,本发明的目的是提供一种不管石並 撞是来自于安装有动力单元一侧,还是来自于没有安装动力单元一
侧,在 <壬<可 一 种情况下都可以#卩制电;也单元的损伤的电动汽车。
为了实现上述目的,本发明提供了一种电动汽车,包括动力
单元,配置在车辆前后方向的一端侧、即车身的第一侧,通过多个 支架支撑在上述车身上,用于驱动上述车辆;以及电池单元,与上 述动力单元邻4矣:t也配置在上述车身的前后方向中央侧,作为上述车 辆的电力源,该电动汽车的特征在于,上述多个支架包括第一支架, 用于支撑上述动力单元的上述电池单元侧的端部;上述第一支架在 上述车辆的宽度方向上延伸,分别通过i殳置于两端部中的一个端部 上的第 一连4妾部和i殳置于两端部中的另一个端部上的第二连4妾部 连4妄在上述车身上;上述动力单元在至少两个内侧连4妄部上与上述 第 一 支架连4妄,上述至少两个内侧连4娄部比上述第 一连4妾部和上述 第二连接部更靠上述车辆的宽度方向的内侧;上述第 一支架包括第 一脆弱部,上述第一脆弱部分别位于上述第一连4妄部和最4妄近该第 一连4妄部的上述内侧连4妄部之间、以及上述第二连4妄部和最4妄近该第二连接部的上述内侧连接部之间,在上述车辆前后方向石並撞时, 如果向上述第一脆弱部施加超过^L定大小的冲击负荷,上述第一脆 弱部断裂,并且,上述第一脆弱部形成为在上述第一侧碰撞时受到 比在第二侧碰撞时更小的冲击负荷就能够断裂,其中,上述第二侧 是上述车辆的前后方向上的上述第 一侧的相反侧。
在这样构成的电动汽车中, <艮设由于安装了动力单元的 一侧、 即第一侧的碰撞,从车身的第一侧施加冲击负荷。在这种情况下, 第 一 支架的第 一 脆弱部被赋予了相对于来自车身的第 一 侧的冲击 负荷容易断裂的特性。因此,第一支架从第一连接部和最靠近该第 一连接部的内侧连接部之间、以及从第二连接部和最靠近该第二连 4妻部的内侧连4妻部之间分别断裂,/人而抑制了 <吏动力单元向电池单 元位移的作用。这时,第一支架通过上述两个第一脆弱部的断裂寻皮 分成三个部分。因此,由于只是在车身侧残留了从动力单元的支撑 中解放出来的全长较短的支架部分,所以可以将电池单元与残留在 车身侧的支架部分的断裂部之间碰撞的可能性抑制为较低。
另一方面,相反,布支i殳由于在没有安装动力单元的一侧、即在
车辆前后方向上的与第 一侧相反侧的第二侧^;並撞,从车身的第二侧 施加沖击负荷。在这种情况下,第一支架的第一脆弱部被赋予了相 对于来自车身的第二侧的冲击负荷难于断裂的特性。因此,第一侧 支架不容易断裂,抑制了动力单元向电池单元的位移。据此,避免 了动力单元和电池单元之间的石皮坏性石並冲童。
因此,不管是在安装了动力单元的一侧碰撞,还是在没有安装 动力单元的一侧碰撞,在任何一种情况下都可以抑制电池单元的损 伤。只要将具有不同断裂特性的第一脆弱部用于第一支架即可获得 同样的效果,对于不能确保电池单元和动力单元之间專交大间隙的电 动汽车尤为有步文。具体地,上述第 一脆弱部可以是在上述第 一支架的朝向上述动 力单元侧的侧面上沿上下方向延伸而形成的凹部。
伊乙选纟也,上述第一支架可以在上述第一连4妄部下方的面向上述 电池单元的位置以及上述第二连接部下方的面向上述电池单元的 位置分别具有朝上述电池单元突出i殳置的突出部。
^尤选;l也,上述第一支架可以通过分别构成上述第一连^妾部以及 上述第二连接部的第 一衬套弹性支撑在上述车身上的同时,通过分 别构成上述内側连<+姿部的第二衬套弹性支撑上述动力单元。
在这样构成的电动汽车中,在由于第 一侧的碰撞而从车身的第 一侧施加沖击负荷,并且第 一支架如上述这样乂人第 一脆弱部断裂 时,残留在车身侧的支架部分不仅全长较短,而且可以通过第一衬 套自由活动。因此,即使是残留在车身侧的支架部分与电池单元抵 才妻,该支架部分可以移动以避开电池单元,乂人而可以避免残留在车 身侧的支架部分的断裂部和电池单元之间的;皮坏性石並撞。
更优选地,上述第一衬套各自的下端部可以位于比从邻接于上置。
优选地,上述第一支架可以具有挠曲抑制单元,上述挠曲抑制 单元只在从上述第 一 侧输入有冲击负荷时抑制上述第二衬套的挠曲。
更具体地,上述挠曲抑制单元可以包括挠曲限制构件,上述挠
曲限制构件一方面在/人上述第二侧ilr入有冲击负荷时容许上述第 二衬套挠曲,另 一方面在从上述第 一侧输入有冲击负荷时作为刚体与上述动力单元和上述第一支架两者抵接,从而抑制上述第二衬套
的挠曲。
具体地,上述多个支架除了上述第一支架之外,还可以包括支 撑上述动力单元的与上述电池单元相反侧的端部的第二支架。这 时,优选上述第二支架设置有第二脆弱部,在上述第一侧碰撞时, 上述第二脆弱部的断裂早于上述第 一脆弱部的断裂,在上述第二侧 碰撞时,使上述第二脆弱部断裂的沖击负荷的下限值大于使上述第 一脆弱部断裂的沖击负荷的下限值。
在这样构成的电动汽车中,在因安装了动力单元的第 一侧的石並 撞而从车身的第 一侧施加冲击负荷时,第二支架的第二脆弱部被赋 予了相对于来自第 一侧的冲击负荷比第 一脆弱部更加容易断裂的 特性。因此,这时第二支架的第二脆弱部因来自第一侧的沖击负荷 首先断裂。由此,动力单元变成只是电池单元侧支撑于车身上的单 侧支撑状态。结果,动力单元的与电池单元相反侧的端部因动力单 元的自重下降。接着,被赋予相对于来自车身第一侧的冲击负荷容 易继第二脆弱部之后断裂的特性的第一脆弱部断裂。由此,动力单 元以倾斜的姿势从车身脱离。由于动力单元变为这样的倾斜姿势, 所以例如即使动力单元会到达电池单元,动力单元也是边滑到电池 单元上面边进行移动。其结果是,可以避免动力单元和电池单元之 间的直接正面的破坏性沖突。
另一方面,在因没有安装动力单元的一侧、即第二侧的石並^童而 从车身的第二侧施加沖击负荷时,第 一脆弱部以及第二脆弱部被赋 予相对于来自车身第二侧的冲击负荷难于断裂的特性。因此,除了 第一支架之外,第二支架也不容易断裂,乂人而可以抑制动力单元向 电池单元的位移。进一步地,如果从车身第二侧施加了过度的沖击 负荷,则较第二脆弱部更容易断裂的第 一脆弱部断裂以释放沖击能 量,同时仅通过第二支架的支撑抑制动力单元向电池单元位移。因此,不管是在安装了动力单元的一侧石並撞,还是在没有安装 动力单元的 一侧石並撞,在4壬<可一种情况下都可以进一步可靠地抑制 电池单元的损伤。
更具体地,上述第二支架可以包括在车身前后方向延伸的臂构 件。这时,上述第二脆弱部也可以形成为使得将上述臂构件连接在 上述动力单元上的第三连接部和将上述臂构件连接在上述车身上 的第四连接部在上述车辆的宽度方向上偏移。
优选地,上述第二支架可以通过第三衬套连4妾在车身上。
或者,为了实现上述目的,本发明的电动汽车包括动力单元, 配置在车辆前后方向的一端侧、即车身的第一侧,用于驱动上述车 辆;以及电池单元,与上述动力单元邻4^地配置在上述车身的前后 方向中央侧,作为上述车辆的电力源,该电动汽车的特4i在于,包
于上述车身上;第一脆弱部,设置于上述第一支架上,形成为在上 述第 一 侧碰撞时受到比在第二侧碰撞时更小的沖击负荷就能够断 裂,其中,上述第二侧是上述车辆的前后方向上的上述第一侧的相 反侧;第二支架,用于将上述动力单元的与电池单元相反一侧的上 述动力单元的端部支撑于上述车身上;以及第二脆弱部,没置在上 述第二支架上,在上述第一侧石並撞时,上述第二脆弱部的断裂早于 上述第一脆弱部的断裂,在上述第二侧石並撞时,1吏上述第二脆弱部 断裂的冲击负荷的下限值大于使上述第 一脆弱部断裂的冲击负荷 的下限值。
在这样构成的电动汽车中,假设由于安装了动力单元的一侧、 即第一侧的石並撞,从车身的第一侧施加冲击负荷。这时,第二支架 的第二脆弱部被赋予了相对于来自车身第 一 侧的沖击负荷比第一 脆弱部更容易断裂的特性。因此,这时第二支架的第二脆弱部因来自第一侧的沖击负荷首先断裂。由此,动力单元变成只是电池单元 侧支撑于车身上的单侧支撑状态。结果,动力单元的与电池单元相 反侧的端部因动力单元的自重下降。 <接着,^皮〗陚予相对于来自车身 第 一侧的沖击负荷容易继第二脆弱部之后断裂的特性的第 一脆弱 部断裂。由此,动力单元以倾杀牛的姿势/人车身脱离。由于动力单元 变为这才羊的倾斜姿势,所以例如即^f吏动力单元会到达电池单元,动 力单元也是边滑到电池单元上面边进行移动。其结果是,可以避免
另一方面,假设在因没有安装动力单元的一侧、即第二侧的碰 撞而从车身的第二侧施加沖击负荷。这时,第一脆弱部以及第二脆 弱部被赋予相对于来自第二侧的冲击负荷难于断裂的特性。因此, 第一和第二支架不容易断裂,从而可以抑制动力单元向电池单元的
位移。进一步地,如果从车身第二侧施加了过度的沖击负荷,则较 第二脆弱部更容易断裂的第一脆弱部断裂以释放冲击能量,同时仅 通过第二支架的支撑抑制动力单元向电池单元位移。
因此,不管是在安装了动力单元的一侧/碰撞,还是在没有安装 动力单元的 一侧碰撞,在任何一种情况下都可以抑制电池单元的损伤。
具体地,上述第一支架可以在车宽方向上延伸i殳置。在这种情
况下,上述第一脆弱部可以是在上述第一支架的朝向上述动力单元 侧的侧面上沿上下方向延伸而形成的凹部。
优选地,上述第一脆弱部也可以形成在将上述动力单元连4妾在 上述第一支架上的连接部和将上述第一支架连接在上述车身上的
连4妄部之间。并且,具体地,上述第二支架可以包括在车身前后方向延伸的 臂构件。这时,优选上述第二脆弱部形成为使将上述臂构件连接在 上述动力单元上的连接部和将上述臂构件连接在上述车身上的连 ^姿部在上述车辆的宽度方向上偏移。


图l是示出了本发明的一个实施方式所涉及的电动汽车的安装
了动力单元以及电池单元的后部侧的简要构成的纟从截面图2是示出了用于将动力单元安装到车身上的主要部分结构的
立体图3是示出了将动力单元支撑于车身上的支撑结构的简要平面
图4是示出了图3的支撑结构中所使用的后支架及其周边的分
解立体图5是示出了支撑动力单元的电池单元侧的端部的前支架及其 周边的分解立体图6是示出了图5的前支架的从第一衬套到与动力单元的连接 部分的区i或的平面图7是示出了第一衬套的配置的立体图8是示出了在安装了动力单元的一侧、即第一侧发生碰撞时、 由沖击负荷引起的后支架的断裂状态的立体图9是示出了在图8的状态下、断裂的后支架的平面图;图IO是将图8的状态和周边的机械和构件一起示出了的简要 俩'J面图11是示出了动力单元的姿势从图IO的状态发生变化的状态
的简要侧面图12是示出了在安装了动力单元的一侧、即第一侧石並撞时、 后支架断裂后前支架断裂的状态的立体图13是示出了在图12的状态下前支架断裂了的第一脆弱部的
平面图14是示出了在第一侧石並撞时、前支架断裂后残留在第一衬 套上的支架部分的要部立体图15A是示出了在第一侧碰撞时、前支架断裂后第一衬套靠近 电池单元的状态的简要侧面图15B是示出了在图15A的状态后、第一衬套与电池单元4氐 接的状态的简要侧面图15C是示出了在图15B的状态后、第一衬套滑到电池单元上 面的状态的简要侧面图16A是示出了在第一侧碰撞时、前支架断裂后动力单元和电 池单元4氐4妻的状态的简要侧面图16B是示出了在图16A的状态后、动力单元滑到电池单元 上的状态的简要侧面图;图17是示出了在没有安装动力单元的一侧、即第二侧石並撞时 动力单元的动作的简要侧面图18是用于说明在第二侧碰撞时前支架的脆弱部的动作的平 面图;以及
图19是用于i兌明在第二侧石並^撞时后支架的作用的平面图。
具体实施例方式
以下基于图1至图19, 乂于本发明的一个实施方式所涉及的电动
汽车进4亍详细i兌明。
图1是示出了电动汽车的后部侧的简要构成的纵截面图。在图 1中,标记l表示车身。车身1在前后方向的最后部区域具有货厢 2,在前后方向的中央区域具有乘客室3。标记4表示配设在车身1 下面的一对侧纟反,侧纟反4构成车身1的骨架。如图2所示,两个侧 板4在车宽方向以规定的间隔并列配置,并且通过乘客室3的地板 的下面以及形成在比乘客室3的地^反高的地点的货厢2的地一反的下 面,向车辆前后方向延伸。图1中的标记4a表示通过货厢2下方 的后部分。
形成在 货厢2的地^反下面的车身最后部侧(车辆前后方向的一 端侧、即第一侧)的空间形成动力单元室5。并且,在乘客室3的 地才反下面由两个侧才反4、 4围成的车身前后方向中央侧的空间形成 电池单元收容室6。详细;也,如图1所示的那才羊,电池单元收容室 6由从设置在乘客室3后侧的后板(rearsheet)8下方一直连续到设 置在乘客室3前侧的前板9下方的、侧板4、 4之间的扁平的空间 形成。也就是i兌,动力单元室5和电池单元收容室6在车辆前后方 向邻^妄配^殳。电池单元收容室6内以占据电池单元收容室6的空间的形式收 容有电池单元IO。电池单元10是电动汽车的电力源,具有在箱形 的收容容器11内收容多个电池模块12的箱形结构。电池单元10 的后端吾卩面向动力单元室5。
如图2所示,在动力单元室5内,动力单元16与用于4空制动 力单元16的控制单元27以及安装这些单元的安装架30 —同^皮收容。
如果更加详细地il明动力单元16的结构,则如图2所示,电 动马达17和减速才几18在车宽方向相互连4妄,进一步;t也,减速才几18 上连4姿有差动装置19。
其中,如图3以及图4所示,在乂人电动马达17向车身后侧突 出的支撑板部17x上固定有臂状的后支架(第二支架)21,后支架 21向后方延伸。后支架21的后方侧端部上i殳有第三^)"套(第四连 接部)20。具体地,如图3以及图4所示,第三衬套20包括形成 在后支架21的后方侧端部的圆形的^i部20b以及压入该^I部20b 内的筒形的衬套构件20a。并且,设置于后支架21的前方侧端部的 基端部通过螺栓螺母22与支撑板部17x连接并紧固,第三衬套20 向车身后方侧突出。
在电动马达17和减速机18的前方i殳置有在车宽方向延伸的前 支架(第一支架)23。具体地,如图2、图3以及图5所示,前支 架23包4舌一一艮臂构件,该臂构件4黄贯电动马达17以及减速才几18 的前侧端部、即动力单元16的电池单元侧端部的区域,并在车宽 方向延伸。短的圓筒状的第二衬套24分别压入与该臂构件的两端 部相比更靠近内侧部分的两个〗立置,构成与动力单元16的连4妾部 (内侧连接部)。第二衬套24通过螺栓25安装在形成在电动马达 17的壳体部分上的支撑座17a和形成在减速才几18的壳体部分上的
17支撑座18a上。据此,动力单元16被臂构件弹性支撑。臂构件的 两端部乂人动力单元16的侧面两端部沿车宽方向突出,在^,构4牛的 两端部分别设置第一衬套26 (第一以及第二连接部)。这些第一衬 套26也与后支架21同样,包括分别形成在臂构件的两端部的圆形 的框部26b以及压入该才匡部26b内的筒形的衬套构件26a。
如图2所示,控制单元27包括倒相(inverter)装置28a、控制 装置28、 DC/DC转换器(converter ) 29a以及充电装置29。倒相装 置28a具有改变电动马达17的电源频率的功能,控制装置28 4艮据 车辆的运行状态控制倒相装置28a。
安装架30是构成车身1的一部分的构件。如图2以及图3所 示,安装架30基本为U字形,包括向车身1的后侧平行延伸的一 对侧才反部31和连4妻该侧4反部31的各后端部的后才反部32。其中,一 对侧才反部31靠近电动马达17的端部和减速才几18的端部并且在车 身l的前后方向延伸。后^^部32通过动力单元16的后方并在车宽 方向上延伸。安装架30在各个侧纟反部31的端部i殳置前安装座34 的同时,在后^^反部32i殳置后安装座35。如图2以及图3所示,通 过这些前安装座34以及后安装座35,安装架30利用螺栓螺母37 紧固到侧板4的各后部分4a、 4a的下部和在后部分4a、 4a之间形 成的横梁部36的下部等。侧板4的各后部分4a、 4a以及横梁部36 形成动力单元室5的骨架。
如图1以及图2所示,在像这样地悬置在动力单元室5的骨架 上的安装架30的上部、即侧纟反部31和后^反部32上安装4空制单元 27。
并且,动力单元16像下述这样通过侧板部31和后板部32悬 置。在动力单元16上如前述那冲羊连4妾有前支架23以及后支架21。 如图2以及图5所示,前支架23的各个第一衬套26通过螺栓螺母40支撑在固定于各侧板部31的一对安装支架39上。并且,如图2 以及图4所示,后支架21的第三衬套20通过螺栓螺母42支撑在 固定于后—反部32的中央的安装支架41上。通过^f象这样地将前支架 23以及后支架21支撑于安装架30上,/人而将动力单元16悬置在 安装架30上。
也就是i兌,动力单元16的电池单元侧端部及其相只寸侧的端部 等动力单元16的各部分通过具有第一衬套26、第二衬套24以及第 三衬套20的多个支架23、 21而被弹性地支撑于车身1上。并且, 通过i殳置第二衬套24而获得双重防4展结构,乂人而防止了乂人电动马 达17产生的高频4展动向车身l传递。
为了抑制在车辆前后方向上的车身1的安装了动力单元16的 一侧即第一侧石並撞(在本实施方式中为后部石並撞)以及在与此相反 的没有安装动力单元16的一侧即第二侧石並撞(在本实施方式中为 前部碰撞)的任一情况下电动马达17的损伤,对前支架23进行了
4子细研究。
具体地,如图2、图3以及图5所示的那样,在前支架23上设 置第一脆弱部48,第一脆弱部48在第一侧的石並撞时和第二侧的石並 撞时分别具有不同的断裂特性。另一方面,如图2、图3以及图4 所示的那样,在后支架21上i殳置第二脆弱部56,第二脆弱部56在 第 一侧的碰撞时和第二侧的碰撞时分别具有不同的断裂特性。
在此,针对第一脆弱部48进行具体i兌明。第一脆弱部48分别 设置在两个第一衬套26中的一个(第一连接部)和最靠近该第一 衬套(第 一连接部)26的第二衬套24之间、以及两个第一衬套26 中的另一个(第二连接部)和最靠近该第一衬套(第二连接部)26 的第二衬套24之间的各支架部分23a上,也就是说,分别设置在 图2中的点划线a的位置上。这些第一脆弱部48中的每一个都具有如果施加了超过-见定大 小的沖击负荷便会断裂的特性。具体地,各第一脆弱部48具有如 下的结构,即在安装了动力单元16的第一侧碰撞时,对于从车身1 的第一侧、即从后部输入的沖击负荷容易断裂,相反地,在没有安 装动力单元16的相反的第二侧碰撞时,对于从车身1的第二侧、 即从前部输入的沖击负荷难于断裂。更加具体地,在第一脆弱部48 上,如图3至图6所示,在支架部分23a的朝向动力单元16的侧 面上形成有在上下方向上延伸的凹部,例3o沟形的凹部49。
当像这样地在支架部分23a上形成有朝动力单元16侧开口的 纵形的凹部49的情况下,可以获得以下那样的前支架23的特性。
当在安装了动力单元16的第一侧石並撞(后部石並撞)时,车身1 由于该^M童而强制位移的动作,A人而在Y吏沟形的凹部49的开口扩 张的方向上施加弯曲应力,支架部分23a容易在凹部49处断裂。 相反,在没有安装动力单元16的第二侧碰撞(前部碰撞)时,动 力单元16由于该石並撞而强制位移的动作,/人而在4吏沟形的凹部49 的开口缩小的方向上施加弯曲应力,凹部49上7,于发生断裂。^口
果将从车身1的第一侧、即从后部输入的冲击负荷作为Pl,将从车 身1的第二侧、即从前部输入的沖击负荷作为P2,根据这样的不同, 在第一侧碰撞时,以远远小于冲击负荷P2的冲击负荷P1引起前支 架23的断裂。相反,在第二侧碰撞时,即使是很大的冲击负荷P2 也不会引起前支架23的断裂。当然,只要这样的断裂控制是可能 的,凹部49还可以是沟形以外的简单的凹陷等。
根据这样的断裂特性的不同,在安装了动力单元16的第一侧 碰撞(后部碰撞)时,前支架23断裂,在车身安装用衬套26上残 留全长4交短的支架部分23a的一部分。据此,〗吏得,人动力单元16 的支撑解放出来的支架部分23a的一部分和车身安装用衬套26避 开电池单元1(M立移。相反,在^:有安装动力单元16的第二侧碰:撞(前部石並撞)时,尽量抑制前支架23的断裂,4吏动力单元16难于 向电〉也单元10 ^f立移。
在安装了动力单元16的第一侧石並撞(后部石並撞)时,第二衬 套24的挠曲妨碍了前支架23的断裂。为了改善这种情况,如图2、 图3、图5以及图6所示,在前支架23上设置用于抑制第二衬套 24的挠曲的挠曲抑制部(挠曲抑制装置)50。如上述这样动力单元 16通过螺#全25支撑于前支架23,如图5以及图6所示,挠曲抑制 部50包4舌在螺^全25的向电池单元10侧突出的头部和第二邱于套24 的端部之间组装入圓形的垫片(挠曲限制构件)51。垫片51是实 质上的钢体,具有比第二衬套24大的外径。
如图6中的实线所示的那样,垫片51在通常^f呆持为乂人前支架 23离开的状态。如图13所示,如果从车身后部(安装了动力单元 16的第一侧)输入沖击负荷P1,并且第二衬套24挠曲,则垫片51 的外周端部和前支架23的侧部相碰,抑制了第二衬套24的进一步 的挠曲。相反,对于从车身前部(没有安装动力单元16的第二侧) 的冲击负荷P2,直接容许挠曲的产生。因此,仅在通过安装了动力 单元16的第一侧的碰撞,冲击负荷从第一侧输入时,作为刚体的 垫片51才与动力单元16和前支架23 4氐接,动力单元安装用衬套 24的挠曲受到限制。其结果是,沖击负荷P1集中在凹部49。通过 这样的挠曲的限制,前支架23的断裂受到控制,使得在前支架23 位移到达电池单元10的期间前支架23的断裂适当进行。
并且,通过将垫片51 i殳置在前支架23的电池单元10侧的面 上,可以获得在后部碰撞时阻碍第二衬套24的弹性,而在前部石並 撞时不阻碍第二衬套24的弹性的结构。其结果是,适当地控制了 后部碰撞时及前部碰撞时等各一莫式下的前支架23的断裂。
21如图7所示,在第一衬套26向电池单元IO位移时,为了使第 一衬套26容易滑到电池单元IO上,尽量如箭头H所示的那样,使 第一衬套26靠近安装架30的侧板部31定位,也就是说靠近侧板4 定位。具体地,使各第一衬套26的下端部位于从电池单元10的上 面下降了长度L的位置。在此,通过将L的长度抑制在失见定值以下 的尽量小的尺寸,从而使第一衬套26容易滑到电池单元10上。
进一步地,如图2、图5、图6以及图7所示的那样,为了使 第一衬套26容易滑到电池单元10上,在前支架23端部的第一衬 套26附近的下侧设置倾斜部53。具体地,如图7所示,倾斜部53 包括从收容衬套构件26a的框部26b向电池单元10突出设置的圆 弧状的突出部54。突出部54形成在面向电池单元10的冲匡部26b的 端面的与电池单元10的端部在上下方向上招4妾的部分。在石並撞时 第一衬套26位移并且与电池单元IO抵接的情况下,首先突出部54 与电池单元10抵接,第 一衬套26和框部26b顺利前倾。据此,第 一衬套26和框部26b变得容易滑到电池单元10上。
另一方面,如图2、图3以及图4所示,在后支架21上且在连 接于动力单元16的安装部(第三连接部)S (仅示于图3中)和第 三衬套(第四连接部)20之间设置有第二脆弱部56。如图3所示, 第二脆弱部56包4舌偏移部57,其中,偏移部57是通过将后支架 21的中间部斜地弯曲而形成,连4妄到动力单元16的安装部S和车 身安装用衬套20的位置例如在车宽方向上偏移。通过这样的结构, 如果因安装了动力单元16的第一侧的石並撞而/人车身1的第一侧输_ 入冲击负荷,则在偏移部57上因车身1的强制位移而产生大的弯 曲力矩。结果,容易进行后支架21的断裂。并且,如果因未安装 动力单元16的第二侧的碰撞而从车身1的第二侧输入冲击负荷, 则由于动力单元16强制位移^使得偏移部57向 展方向变形,所以 后支架21不容易断裂。也就是iJi,后支架21也确^床了相对于安装了动力单元16的第一侧的石並撞容易断裂,而相对于没有安装动力 单元16的第二侧的碰撞难于断裂的断裂特性。图3中的标记F表 示偏移部57的偏移量。
为了确保所要求的断裂特性和必要的刚性强度,在后支架21 上使用容易改变刚性强度的结构。具体地,如图4所示,后支架21 包括框形的框架21a。通过使框架21a的中间部分沿车宽方向倾斜, 从而使安装部S和第三衬套20在车宽方向上偏移,在框架21a上 加入各种肋材58。 #>据这样的结构,连4妾有动力单元16的安装部 S和第三衬套20所位于的部分的刚性强度提高,且中间部分的刚性 强度降低。
通过后支架21的结构以及偏移部57的i殳置等,第二脆弱部56 具有在因安装了动力单元16的第一侧的碰撞而从车身1的第一侧 输入冲击负荷时,比前支架23上的第 一脆弱部48更快断裂的断裂 特性。相反,在因未安装动力单元16的第二侧的碰撞而从车身1 的第二侧输入沖击负荷的情况下,第二脆弱部56具有如果不是大 于可使第一脆弱部40断裂的最小冲击负荷的冲击负荷则不会断裂 的断裂特性,也就是"i兌,具有比第一脆弱部40更难于断裂的断裂 特性。
通过这样设置第一脆弱部48和第二脆弱部56,在安装了动力 单元16的第一侧的碰撞或者没有安装动力单元16的第二侧的碰撞 时都抑制了电池单元10的损伤。
另夕卜,图1、图10、图11以及图17中所示的标^己59表示通 过没有图示的轴连接到差动装置19的后轮。
4妻着,参照图8至图19{兌明电动汽车石並撞时的动作。例如,假设其他车辆从停止的电动汽车的后方碰撞该电动汽车
的后端部(从安装了动力单元16的第一侧碰撞,即后部碰撞)。
在后部石並撞的时候,如图1中箭头所显示的,超出了规定大小
的冲击负荷P1从安装了动力单元16的 一侧、第 一侧输入电动汽车。 冲击负荷Pl向位于后侧的靠近碰撞场所的安装支架41和侧板4的
后端豸lr入。
这时,车身i由于后部碰"幢的沖击而向前方强制^立移。同时,
因惯性而想保持原有状态的动力单元16也通过各支架21、 23而施
加有4吏其向前方〗立移的沖击力。
在此,在后支架21、前支架23上设有凹部49或偏移部57作 为脆弱部。这时,偏移部57 ^UU武予了对于A人车身1的后部输入的 冲击负荷最容易断裂的特性。因此,如图8至图10所示的那样, 偏移部57因由所输入的沖击负荷P1产生的弯曲力矩M(如图9所 示)而断裂。也就是i兌,在后部石並」幢时出^L后支架21首先在偏移 部57处断裂的动作。
据此,动力单元16失去了车身前后方向的后侧的支撑,成为 4叉<又前侧一皮支撑的状态。于是,如图ll所示,由于动力单元16的 自重,动力单元16的后侧以前侧为支点下降。其结果是,动力单 元16变成后侧P争4氐的倾杀牛姿势。
这时,如图10中的箭头所示的那样,侧板4以及安装架30由 于输入的冲击负荷P1向前方强制位移,同时留下因惯性而想保持 原有a犬态的动力单元16。因此,在前支架23上产生由与侧才反4 一 起强制位移的第 一衬套26和想保持原有状态的动力单元16的动作
所带来的弯曲应力。在jt匕,^口图6戶斤示,在第二冲于套24和第一冲于套26之间的支架 部分23a上形成有指定断裂位置的第一脆弱部、即凹部49。而且, 凹部49形成为朝向相对于这时产生的弯曲力矩容易断裂的方向。 如果前支架23因侧板4以及安装架30的强制位移而位移,则前支 架23和垫片51相碰,限制了第二衬套24的挠曲。因此,如所示, 由于冲击负荷P1高效i也传递到凹部49,所以应力集中于凹部49, 凹部49向^f吏开口扩张的方向变形。由于这才羊的〗吏向开口扩张方向 的弯曲变形容易引起断裂,所以支架部分23a立即在凹部49处断 裂。其结果是,如图12所示,前支架23分割成中间部分和左右两 侧三个部分。由于这种断裂,动力单元16 乂人车身1脱离。并且, 如图14所示,在正强制位移的车身1侧残留了第一^H"套26和断裂 了的支架部分23b。
这时,如图14所示,残留在第一衬套26侧的支架部分23b全 长较短,成为从动力单元16的支撑解放出来的自由活动状态。因 此,例如如图14中的双点划线所示,支架部分23b在向电池单元 IO位移时,或滑到电池单元10上面,或者如未图示i也乂人电池单元 10的侧面避开。由jt匕,避免了断裂的支架部分23b或者支架部分 23b前端的4兌利的断裂部23c和电池单元10之间的石皮坏性石並撞。
由于第一衬套26自身也乂人动力单元16的支撑解方文出来而成为 自由活动状态,所以可以避免第一4十套26和电池单元10之间的石皮 坏性碰撞。基于图15A至图15C说明这时的第一衬套26的动作。
如图15A所示,如果成为自由活动状态的第一衬套26随侧板 4的强制位移而靠近电池单元10的端部,则如图15B所示的那才羊, 存在于框部26b的下侧部分(螺栓贯穿位置的下侧)的突出部54 与电池单元10端部的上,殳部分4氐4妄。这样,第 一衬套26 #皮电池单 元10推动而倾斜。由此,第一衬套26 /人电池单元10的端部^皮牵 一立至上面。如图15C所示,由于第一4十套26随着该牵引一边倾刮-一边滑到电池单元IO上面,所以回避了第一4于套26和电池单元10 之间的《皮坏性石並才童。
另一方面,如图16A所示,从车身1脱离的动力单元16保持 电池单元侧(前侧)高、其相反侧(后侧)低这样的容易滑到电池 单元10上的后倾姿势向电池单元IO位移。这样,如图16A所示, 动力单元16的倾4^的下面部4氐4妄于电池单元10的端部上,殳。由此, 赋予了动力单元16向上方的动作。于是,如图16B所示,由于动 力单元16位移以滑到电池单元10上面,所以回避了动力单元16 和电池单元10之间的^皮坏性石並撞。
这样,在安装了动力单元16的第一侧石並撞时,抑制了动力单 元16和电池单元10之间的石並^童。并且,还避免了断裂的支架部分 23b、在相同支架部分23b前端产生的4兌利的断裂部23c或者第一 衬套26与电池单元10之间的石皮坏性碰撞。
并且,与上述碰撞相反,例如在行驶中的电动汽车的前部和前 方物体;並撞的情况下(没有安装动力单元16的第二侧的石並4童、即 前部石並撞的情况下),也可以通过凹部49和偏移部57抑制动力单 元16和电池单元10之间的石並才童。下面"i兌明该前部石並4童时的动作。
如图17中箭头所示的那样,在前部石並撞时,乂人没有安装动力 单元16的一侧、即第二侧向电动汽车输入超出了规定大小的冲击 负荷P2。于是,如图17中的箭头所示,动力单元16因动力单元 16的惯性而向电;也单元10强制4立移。
在此,在后支架21和前支架23上i殳置有凹部49和偏移部57 作为脆弱部,凹部49形成为朝向相对于乂人车身1前部输入的沖击 负荷难于断裂的方向,与凹部49相比,偏移部57^^皮赋予了对于在 牵^立方向作用的沖击负荷更难于断裂的特性。因此,如图18所示,
26随动力单元16的强制位移,动力单元16与前支架23碰撞,即使 冲击负荷P2施力o到凹部49,凹部49也只是向缩小开口的方向变形 而不会断裂。并且,如图19所示,偏移部57也只是向^立直方向的 变形而难于断裂。通过这样的动作,抑制了动力单元16向电池单 元10的位移。
如上述那样,在因后部石並撞而向车身1输入冲击负荷P1时, 虽然垫片51阻碍了第二衬套24的位移,但是在这样的因前部碰撞 而向车身1输入沖击负荷P2时,垫片51不阻碍第二村套24的位 移。因此,从动力单元16向前支架23传递的负荷;波第二衬套24 抑制,并且可以延迟负荷向前支架23传递。
当过大的沖击负荷P2输入车身1时,前支架23从凹部49断 裂,之后,后支架21的偏移部57断裂。通过这样的动作,尽量抑 制了动力单元16向电池单元l(M立移。
这样地,在没有安装动力单元16的第二侧碰撞时,抑制了动 力单元16和电池单元10之间的石並4童。
因此,在本实施方式的电动汽车中,由于与车辆前后方向上的 石並撞方向相应的第一脆弱部48的断裂特性不同,因此,不管是在 安装了动力单元16的第一侧石並撞,还是在没有安装动力单元16的 第二侧碰撞,在任何一种情况下都可以抑制以动力单元16的移动 为主要原因的电池单元10的损伤。
特别地,由于第 一脆弱部48形成在作为将动力单元16连接在 前支架23上的连接部(第三连接部)的第二衬套24和作为连接于 车身1的连接部(第一以及第二连接部)的车身安装用衬套26之 间,所以断裂的支架部分23b全长4交短并也乂人动力单元16的支撑 解方文出来。因此,容易回避支架部分23b前端的4兌利的断裂部23c和电〉也单元10之间的石並冲童,还可以防止断裂部23c只十电池单元10
的损伤。
这才羊的效果可以在将电池单元10和动力单元16沿车辆前后方 向并排设置的电动汽车上获得,特别是对于不能够确保电池单元10 和动力单元16之间4交大的间隙的电动汽车效果更为明显。
并且,由于第一脆弱部48仅仅通过在前支架23的动力单元侧 的侧面上形成凹部49就可以获4f必要的断裂4争性,所以结构一及其简单。
而且,由于在安装了动力单元的第一侧石並撞时通过垫片51限 制了第二衬套24的挠曲,所以可以在前支架23到达电池单元10 之前使前支架23断裂,而不会对第二衬套24的弹性产生影响。并 且,由于仅仅^吏用垫片51限制挠曲,所以结构极其简单。
进一步地,由于垫片51i殳置在前支架23的电池单元侧的侧面 上,所以前部石並才童时不会阻碍由第二坤于套24的弹性产生的延迟负 荷施加在前支架23上的岁文果。
并且,由于第一衬套26上采用了尽量抑制位于电池单元10的 上表面下方的部分的结构,所以在来自安装了动力单元16的第一 侧的碰撞时,可以容易地使第一衬套26滑到电池单元IO上面。并 且,由于在第一碎于套26的下侧形成有向电池单元10突出的突出部 54,所以可以更容易地使第一衬套26滑到电池单元IO上面。
另外,由于在后支架21上形成有与前支架23的凹部49断裂 特性不同的偏移部57 (第二脆弱部56),所以与凹部49 (第一脆弱 部48)配合,在安装了动力单元16的第一侧碰撞时可以得到动力 单元16充分避开电池单元10这才羊的动力单元16的动作。并且,在没有安装动力单元16的第二侧碰撞时,可以使动力单元16呈现更难于与电池单元10石並撞的动作。因此,可以更加切实地抑制电池单元10的损伤。
需要i兌明的是,本发明并不局限于上述实施方式,在不脱离本发明主旨的范围内可以有各种变形实施。例如,在上述实施方式中,举出了在车身后端侧安装动力单元、在车身中央侧安装电池单元的电动汽车的例子,j旦是,动力单元和电池单元的配置并不限定于此。例如,本发明还可以适用于在车身前端侧安装动力单元、在车身中央侧安装电池单元的电动汽车。
并且,在上述实施方式中,还可以在电池单元的动力单元安装侧进一步设置金属板等加强构件,以更加强化安全性。
权利要求
1.一种电动汽车,包括动力单元,配置在车辆前后方向的一端侧、即车身的第一侧,通过多个支架支撑在所述车身上,用于驱动所述车辆;以及电池单元,与所述动力单元邻接地配置在所述车身的前后方向中央侧,作为所述车辆的电力源,所述电动汽车的特征在于,所述多个支架包括第一支架,用于支撑所述动力单元的所述电池单元侧的端部;所述第一支架在所述车辆的宽度方向上延伸,分别通过设置于两端部中的一个端部上的第一连接部和设置于两端部中的另一个端部上的第二连接部连接在所述车身上;所述动力单元在至少两个内侧连接部上与所述第一支架连接,所述至少两个内侧连接部比所述第一连接部和所述第二连接部更靠所述车辆的宽度方向的内侧;所述第一支架包括第一脆弱部,所述第一脆弱部分别位于所述第一连接部和最接近该第一连接部的所述内侧连接部之间、以及所述第二连接部和最接近该第二连接部的所述内侧连接部之间,在所述车辆前后方向碰撞时,如果向所述第一脆弱部施加超过规定大小的冲击负荷,所述第一脆弱部断裂,并且,所述第一脆弱部形成为在所述第一侧碰撞时受到比在第二侧碰撞时更小的冲击负荷就能够断裂,其中,所述第二侧是所述车辆的前后方向上的所述第一侧的相反侧。
2. 根据权利要求1所述的电动汽车,其特征在于,所述第 一脆弱部是在所述第 一支架的朝向所述动力单元 侧的侧面上沿上下方向延伸而形成的凹部。
3. 根据权利要求1所述的电动汽车,其特征在于,所述第 一支架在所述第 一连4姿部下方的面向所述电池单 元的^f立置以及所述第二连4妾部下方的面向所述电池单元的4立 置分别具有朝所述电池单元突出i殳置的突出部。
4. 根据权利要求1所述的电动汽车,其特征在于,所述第一支架通过分别构成所述第一连接部以及所述第 二连接部的第 一衬套弹性支撑在所述车身上的同时,通过分别 构成所述内侧连接部的第二衬套弹性支撑所述动力单元。
5. 根据权利要求4所述的电动汽车,其特征在于,所述第一衬套各自的下端部位于比从邻接于所述下端部 的所述电池单元的上表面降低了 M^定长度的位置高的位置。
6. 根据权利要求4所述的电动汽车,其特征在于,所述第一支架具有挠曲抑制单元,所述挠曲抑制单元只 在从所述第一侧输入有冲击负荷时抑制所述第二衬套的挠曲。
7. 根据权利要求6所述的电动汽车,其特征在于,所述挠曲抑制单元包括挠曲限制构件,所述挠曲限制构 件一方面在从所述第二侧输入有冲击负荷时容许所述第二衬 套挠曲,另 一方面在从所述第 一侧输入有沖击负荷时作为刚体 与所述动力单元和所述第一支架两者抵接,从而抑制所述第二 衬套的挠曲。
8. 根据权利要求1所述的电动汽车,其特征在于,所述多个支架除了所述第一支架之外,还包括支撑所述 动力单元的与所述电池单元相反侧的端部的第二支架;所述第二支架i殳置有第二脆弱部,在所述第一侧^i撞时, 所述第二脆弱部的断裂早于所述第一脆弱部的断裂,在所述第 二侧^碰撞时,^f吏所述第二脆弱部断裂的冲击负荷的下限值大于 使所述第 一脆弱部断裂的沖击负荷的下限值。
9. 根据权利要求8所述的电动汽车,其特征在于,所述第二支架包括在车身前后方向延伸的臂构件;所述第二脆弱部形成为使将所述臂构件连接在所述动力 单元上的第三连接部和将所述臂构件连接在所述车身上的第 四连接部在所述车辆的宽度方向上偏移。
10. 根据权利要求8所述的电动汽车,其特征在于,所述第二支架通过第三衬套连接在车身上。
11. 一种电动汽车,包#舌,动力单元,配置在车辆前后方向的一端侧、即车身的第 一侧,用于驱动所述车辆;以及电池单元,与所述动力单元邻4妄i也配置在所述车身的前 后方向中央侧,作为所述车辆的电力源,所述电动汽车的特征在于,包括第一支架,用于将所述动力单元的所述电池单元侧的端 部支撑于所述车身上;第一脆弱部,设置于所述第一支架上,形成为在所述第 一侧石並撞时受到比在第二侧石並撞时更小的冲击负荷就能够断裂,其中,所述第二侧是所述车辆的前后方向上的所述第一侧的才目U则;第二支架,用于将所述动力单元的与电池单元相反一侧 的所述动力单元的端部支撑于所述车身上;以及第二脆弱部,设置在所述第二支架上,在所述第一侧碰 撞时,所述第二脆弱部的断裂早于所述第一脆弱部的断裂,在 所述第二侧碰撞时,使所述第二脆弱部断裂的冲击负荷的下限 值大于使所述第 一 脆弱部断裂的沖击负荷的下限值。
12. 4艮据权利要求11所述的电动汽车,其特征在于,所述第一支架在车宽方向上延伸设置;所述第 一 脆弱部是在所述第 一 支架的朝向所述动力单元 侧的侧面上沿上下方向延伸而形成的凹部。
13. 根据权利要求11所述的电动汽车,其特征在于,所述第 一脆弱部形成在将所述动力单元连接在所述第一 支架上的连接部和将所述第一支架连接在所述车身上的连接部之间。
14. 根据权利要求11所述的电动汽车,其特征在于,所述第二支架包括在车身前后方向延伸的臂构件;所述第二脆弱部形成为使将所述臂构件连接在所述动力 单元上的连接部和将所述臂构件连接在所述车身上的连接部 在所述车辆的宽度方向上偏移。
全文摘要
本发明提供一种电动汽车。在电动汽车上设置有在车宽方向上延伸的第一支架(23),用于支撑动力单元(16)的电池单元(10)侧的端部。第一支架(23)通过设置于两端部中的一个端部上的第一连接部(26)和设置于两端部中的另一个端部上的第二连接部(26)连接在车身上,动力单元(16)通过至少两个内侧连接部(24)与所述第一支架(23)连接,至少两个内侧连接部(24)比第一以及第二连接部(26,26)更靠近车辆的宽度方向的内侧。在第一连接部(26)和最接近该第一连接部(26)的内侧连接部(24)之间、以及第二连接部(26)和最接近该第二连接部(26)的内侧连接部(24)之间分别形成有第一脆弱部(48)。在安装了动力单元(16)一侧碰撞时,第一脆弱部(48)受到比在没有安装动力单元(16)一侧碰撞时更小的冲击负荷就能够断裂。
文档编号B62D21/00GK101641251SQ20088000914
公开日2010年2月3日 申请日期2008年3月13日 优先权日2007年9月6日
发明者矶贝俊明, 竹田笃, 野崎琢磨 申请人:三菱自动车工业株式会社
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