本發(fā)明涉及一種保護(hù)框構(gòu)造體，在車輛上搭載電池組件等電源部的情況下使用，當(dāng)向車輛施加外部負(fù)荷時(shí)，用于保護(hù)電源部免受該外部負(fù)荷的沖擊。

背景技術(shù)：

在電氣汽車和混合動(dòng)力汽車的領(lǐng)域內(nèi)，作為汽車的驅(qū)動(dòng)源而搭載被稱為電池組件、電池包等的電池(以下，稱為“電池組件”)，由于其輸出電壓為200v以上的高壓，因此，當(dāng)向車輛施加外部負(fù)荷時(shí)，需要保護(hù)電池組件免受其沖擊等。

在專利文獻(xiàn)1中公開有一種搭載構(gòu)造，其鄰接于電池收納部并且形成有破壞強(qiáng)度弱于該電池收納部的沖擊吸收部。

但是，該公報(bào)所公開的構(gòu)造存在如下問題：當(dāng)從車輛的后部施加沖擊時(shí)，沖擊吸收部被破壞，因此，電池收納部以與該沖擊吸收部的上側(cè)或下側(cè)重疊的方式相對移動(dòng)，沖擊吸收部成為使用者無法使用的剩余空間。

并且，根據(jù)該公報(bào)所公開的搭載構(gòu)造，存在如下問題：在電池收納部的前側(cè)配置乘客的后座椅，從而需要另行設(shè)置與后座椅的沖突中的保護(hù)構(gòu)造。

專利文獻(xiàn)1：日本國特開2003-45392號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(發(fā)明要解決的技術(shù)問題)

本發(fā)明的目的在于提供一種保護(hù)框構(gòu)造體，有效地實(shí)現(xiàn)輕量化、節(jié)省空間化，且沖擊吸收性優(yōu)異。

(解決技術(shù)問題的技術(shù)方案)

本發(fā)明所涉及的保護(hù)框構(gòu)造體，其為將下方框體、中間框體以及上方框體連結(jié)的保護(hù)框構(gòu)造體，其特征在于，由所述下方框體和位于該下方框體的上部的中間框體形成電池組件的搭載空間，在所述中間框體和位于該中間框體的上部的上方框體之間形成上部空間，當(dāng)向保護(hù)框構(gòu)造體輸入外部負(fù)荷時(shí)，所述中間框體朝向上方變形。

在本說明書中，下方框體為被連結(jié)固定于車輛側(cè)的構(gòu)件，同時(shí)，以在該下方框體上搭載固定電池組件的方式表現(xiàn)位置關(guān)系。

在本發(fā)明中，下方框體、中間框體以及上方框體作為一體而確保規(guī)定的剛性，同時(shí)，通過誘導(dǎo)中間框體朝向上方變形即向遠(yuǎn)離電池組件的方向變形來吸收沖擊力。

由此，作為整體實(shí)現(xiàn)了輕量以及節(jié)省空間化，同時(shí)，保護(hù)了電池組件。

此外，在本說明書中，將保護(hù)對象作為電池組件進(jìn)行說明，但也可以用于保護(hù)其他的搭載部件。

在本發(fā)明中，也可以如下設(shè)置：下方框體具有下方前框和下方后框，所述下方前框和所述下方后框在車輛寬度方向上延伸并且在車輛前后方向上對向配置，通過下方連結(jié)框連結(jié)所述下方前框和下方后框之間，所述中間框體具有中間前框和中間后框，所述中間前框和所述中間后框在車輛寬度方向上延伸并且在車輛前后方向上對向配置，所述中間前框和中間后框通過中間連結(jié)框連結(jié)，下方前框和中間前框經(jīng)由設(shè)置于一方或者雙方的框的前側(cè)立設(shè)部而連結(jié)，下方后框和中間后框經(jīng)由設(shè)置于一方或者雙方的框的后側(cè)立設(shè)部而連結(jié)，所述前側(cè)立設(shè)部的從下方前框的立起基部的位置相比于所述中間前框側(cè)的基部位于前方外側(cè)。

在本說明書中，設(shè)想將電池組件搭載于車輛的后部的情況，將車輛的前方側(cè)表現(xiàn)為前側(cè)，將后方側(cè)表現(xiàn)為后側(cè)。

因此，在主要從后側(cè)施加來自外部的負(fù)荷的情況下進(jìn)行說明，但也可以根據(jù)電池組件相對于車輛的搭載位置而適當(dāng)調(diào)換解釋前側(cè)以及后側(cè)的表現(xiàn)。

這樣，當(dāng)前側(cè)立設(shè)部的從下方前框的立起基部的位置相比于中間前框側(cè)的基部位于前方外側(cè)時(shí)，來自后側(cè)的外部負(fù)荷經(jīng)由中間連結(jié)框傳播至前側(cè)，從而成為前側(cè)立設(shè)部向前方移動(dòng)且中間連結(jié)框向上方變形的契機(jī)。

另外，中間前框具有上下一對凸緣部，所述中間連結(jié)框的端部插入連結(jié)于所述上下一對凸緣部之間，當(dāng)使所述中間前框和前側(cè)立設(shè)部的連結(jié)位置相比于所述上側(cè)的凸緣部位于靠近下側(cè)的凸緣部時(shí)，中間連結(jié)框的中央部進(jìn)一步以朝向上方變形的方式發(fā)揮作用。

從保護(hù)由下方框體和中間框體形成的搭載空間的電池組件的觀點(diǎn)出發(fā)，也可以使上方框體向上側(cè)(外側(cè))以及下側(cè)(內(nèi)側(cè))的任何一個(gè)方向變形，但在形成于中間框體和上方框體之間的上部空間內(nèi)搭載有電源部的控制部件等的設(shè)備部件的情況下，從保護(hù)這些部件的觀點(diǎn)出發(fā)，為了誘導(dǎo)上方框體也朝向上方變形，上方框體具有在車輛寬度方向上延伸并在車輛前后方向上對向配置的上方前框和上方后框，所述上方前框和上方后框通過上方連結(jié)框連結(jié)，所述上方前框以及上方后框分別具有上下一對凸緣部，將所述上方連結(jié)框的兩側(cè)末端分別插入上下一對凸緣部之間，同時(shí)，分別將下側(cè)凸緣部的長度設(shè)定成比上側(cè)凸緣部的長度長。

(發(fā)明的效果)

在本發(fā)明所涉及的保護(hù)框構(gòu)造體中，能夠通過由上方框體、中間框體以及下方框體構(gòu)成的保護(hù)框構(gòu)造體整體來承受來自后側(cè)的外部負(fù)荷，同時(shí)，通過中間框體特別是中間連結(jié)框的中央部朝向上方變形來吸收沖擊力，不需要如現(xiàn)有的專利文獻(xiàn)1所示的設(shè)置于電池收納部的后方的沖擊吸收部那樣的剩余空間，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)省空間化。

另外，當(dāng)以保護(hù)框構(gòu)造體的整體來保護(hù)電池組件時(shí)，通過中間框體向上方變形來吸收沖擊，因此，相比不使中間框體變形，能夠?qū)崿F(xiàn)整體上的輕量化。

附圖說明

圖1(a)示出本發(fā)明所涉及的保護(hù)框構(gòu)造體的例子的截面圖，圖1(b)示出施加了外部負(fù)荷f的情況下的變動(dòng)模式。

圖2示出構(gòu)成本發(fā)明所涉及的保護(hù)框構(gòu)造體的部件圖，(a)示出上方框體的外觀立體圖，(b)示出中間框體的外觀立體圖，(c)示出下方框體的外觀立體圖。

圖3示出將中間框體分割的例子。

圖4示出將中間后框和上方后框同時(shí)緊固于下方后框的立設(shè)部的例子。

符號(hào)說明

10下方框體

11下方前框

12下方后框

13下方側(cè)框

14下方側(cè)框

15下方連結(jié)框

20中間框體

21中間前框

22中間后框

23中間連結(jié)框

30上方框體

31上方前框

32上方后框

33上方連結(jié)框

c1連結(jié)基部

c2連結(jié)基部

v電池組件。

具體實(shí)施方式

根據(jù)以下附圖對本發(fā)明所涉及的保護(hù)框構(gòu)造體的構(gòu)造例進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不限定于此。

圖2示出構(gòu)成本發(fā)明所涉及的保護(hù)框構(gòu)造體的構(gòu)件(部件)的構(gòu)造例，圖1(a)中示出截面圖。

保護(hù)框構(gòu)造體由如下部分構(gòu)成：固定于車體側(cè)的下方框體10、位于其上的中間框體20、進(jìn)一步位于中間框體20上的上方框體30。

如圖1(a)所示，由下方框體10和中間框體20形成電池組件等的搭載空間v，在中間框體20和上方框體之間形成上部空間p。

在上部空間p內(nèi)，能夠根據(jù)需要搭載電源部的控制部件等的設(shè)備部件。

下方框體10具有：使用鋁合金的擠壓材料等制作而成的中空截面形狀的下方前框11、與其對向配置的中空截面形狀的下方后框12。

在本實(shí)施例中，在設(shè)想將電池組件搭載于車輛的后部的情況下進(jìn)行了說明，其為如圖2(b)所示設(shè)想從后側(cè)輸入f的外部負(fù)荷而保護(hù)框構(gòu)造體進(jìn)行變形的模式的情況，也可以根據(jù)電池組件的搭載位置，調(diào)換前側(cè)和后側(cè)的表現(xiàn)。

下方前框11、下方后框12在車輛寬度方向上延伸，如圖2(c)所示，該下方前框11和下方后框12通過由中空截面形狀構(gòu)成的板狀的下方連結(jié)框15連結(jié)。

下方連結(jié)框可以為一個(gè)板體，但在本實(shí)施例中，為根據(jù)部位而分割成形狀不同的多個(gè)下方連結(jié)框的例子。

以下方連結(jié)框15為例進(jìn)行說明，形成由上面部15a和下面部15b構(gòu)成的中空板體。

為了通過三個(gè)框體10、20、30形成框體(枠體)，在本實(shí)施例中，在下方框體10的車輛寬度方向兩側(cè)形成有下方側(cè)框13、14，從下方后框12一體地立設(shè)有板狀的后側(cè)的立設(shè)部12d。

下方前框11從中空部11a的底面11d和上面部11e向內(nèi)側(cè)方向(后方)設(shè)置有上肋11c和下肋11b。

下方后框12從中空部12a的上面向內(nèi)側(cè)方向形成有上肋12c，從中空部12a的下面向內(nèi)側(cè)方向形成有下肋12b。

下方連結(jié)框15的前后方向的兩側(cè)的端部插入下方前框11和下方后框12的各自的上下肋之間，在抵接于中空部的狀態(tài)下通過焊接、螺絲等連結(jié)。

就中間框體20而言，通過由中空截面形狀構(gòu)成的中間連結(jié)框23，將由鋁合金的擠壓材料等制作而成并具有中空截面部21g的中間前框21和中空截面形狀的中間后框22之間連結(jié)。

中間連結(jié)框23被分割成多個(gè)棒材。

中間前框21從中空部21g的下面?zhèn)瘸蚯胺?外側(cè))延伸有連結(jié)片部21h，在其前設(shè)置有前側(cè)的立設(shè)部。

前側(cè)的立設(shè)部(21a、21b)用于與后側(cè)的立設(shè)部12d一起形成電池組件的搭載空間v，立設(shè)部可以形成于下方框體10側(cè)和中間框體20中的任何一側(cè)，或者也可以從兩方形成并連結(jié)。

在本實(shí)施例中，例如從下方后框12一體地立設(shè)后側(cè)的立設(shè)部12d，并使前側(cè)的立設(shè)部(21a、21b)從中間框體20的中間前框21垂下。

例如，前側(cè)的立設(shè)部大致由垂直的垂直部21a和朝向后方傾斜的傾斜部21b構(gòu)成，將下端側(cè)彎曲而形成連結(jié)部21c，經(jīng)由設(shè)置于該連結(jié)部21c的安裝孔21d與下方前框進(jìn)行利用螺絲41、螺母51的螺合緊固。

例如，中間框體20的中間后框22經(jīng)由螺母52的插入口22c以及安裝孔22b，與形成于后側(cè)的立設(shè)部12d的途中的連結(jié)片12f通過螺絲42和螺母52進(jìn)行螺合緊固。

此外，如圖4所示，也可以以使設(shè)置于中間后框122的連結(jié)部122a和設(shè)置于上方后框132的連結(jié)部132a重疊的方式螺合緊固于下方后框的立設(shè)部12d，該部分的連結(jié)構(gòu)造沒有限制。

將由中空截面形狀構(gòu)成的中間連結(jié)框23的兩側(cè)末端插入中間前框側(cè)的上下凸緣部21j、21k和中間后框側(cè)的上下凸緣部22d、22e之間，并通過焊接等連結(jié)。

以中間連結(jié)框23的下面部23a、上面部23b分別接觸下凸緣部21k、上凸緣部21j的內(nèi)側(cè)并且端面抵接于中空部21g的方式被焊接接合。

另外，由于中間前框的中空部21g和前側(cè)的立設(shè)部的傾斜部21b的上端部通過連結(jié)片部21h連接，因此，在上側(cè)形成空間凹部21i。

如圖3所示，該中間框體可以為被分割成中間前框121a、121b以及中間后框122a、122b等的多個(gè)框體。

上方框體30用于在與中間框體20之間形成上部空間部p。

通過中空截面板形狀的上方連結(jié)框33，將由鋁合金的擠壓材料等制作而成并且由中空截面形狀構(gòu)成的上方前框31和由中空截面形狀構(gòu)成的上方后框32之間連結(jié)。

上方框體30具有作為蓋部的功能。

從上方前框31的中空部31a的上面部31b朝向內(nèi)側(cè)后方形成有上凸緣部31e和下凸緣部31d，被設(shè)定成下凸緣部31d的凸緣長度比上凸緣部31e長。

此外，根據(jù)上方框的變形模式，如圖4所示，也可以形成使上凸緣部131e比下凸緣部131d長的上方前框131。

就上方后框32而言，在中空部的上面部32d的內(nèi)側(cè)前方形成有上凸緣部32b和下凸緣部32a，被設(shè)定成下凸緣部32a的凸緣長度比上凸緣部32b長。

由中空截面板形狀構(gòu)成的上方連結(jié)框33的前后方向兩側(cè)的端部分別以上面部33b、下面部33a相接的方式插入上下凸緣部(31e、31d)、(32b、32a)之間，并通過焊接等連結(jié)。

上方前框31經(jīng)由中空部的上面的作業(yè)孔以及設(shè)置于下面的安裝孔31f，與設(shè)置于中間框體的中間前框21的安裝片部21e的上端部21f進(jìn)行利用螺絲43、螺母53的螺合緊固。

上方后框32以中空部的下面部32c載置于后側(cè)的立設(shè)部12d的上端部12e的方式被連結(jié)。

接著，基于圖1(b)，對外部負(fù)荷f引起的變形模式進(jìn)行說明。

就下方框體10而言，下方前框11的中空部11a和下方后框12的中空部12a以在中空截面形狀的下方連結(jié)框15的端面抵接的方式被連結(jié)。

就中間框體20而言，中間前框21的中空部21g和中間后框22的中空部以在中空截面形狀的中間連結(jié)框23的端面抵接的方式被連結(jié)，同時(shí)，前側(cè)立設(shè)部的傾斜部21b以及后側(cè)立設(shè)部12d分別在下凸緣部21k、22e延長線上被連結(jié)。

就上方框體30而言，在上方前框31的中空部上部側(cè)和上方后框32的中空部上部側(cè)，通過由中空截面形狀構(gòu)成的上方連結(jié)框33連結(jié)，下凸緣部31d、32a的凸緣長度被設(shè)定成比上凸緣部31e、32b的凸緣長度長。

當(dāng)從保護(hù)框構(gòu)造體的后側(cè)施加外部負(fù)荷f時(shí)，其沖擊負(fù)荷傳播至下方框體10、中間框體20以及上方框體30整體。

此時(shí)，作為電池組件的搭載空間v的變形模式，為以圖1(a)示出的連結(jié)基部c1～c4為起點(diǎn)的變形。

形成于中間前框21的前側(cè)的立設(shè)部由垂直部21a和傾斜部21b構(gòu)成，與下方前框11的連結(jié)基部c1的位置相比于中間連結(jié)框23側(cè)的連結(jié)基部c2位于前方，因此，成為該連結(jié)基部c2以向斜下方移動(dòng)的方式變形且中間連結(jié)框23朝向上方變形的契機(jī)。

另外，中間連結(jié)框23的兩端部在下凸緣部21k、22e側(cè)與前立設(shè)部以及后側(cè)立設(shè)部連結(jié)，在前側(cè)形成空間凹部21i，因此，以中間連結(jié)框23的中央部進(jìn)一步以向上方彎曲的方式向d1的方向變形。

由此，電池組件的搭載空間v得以維持、保護(hù)。

另外，在本實(shí)施方式中，在插入連結(jié)了上方框體30的上方連結(jié)框33的兩側(cè)端部的上下一對凸緣部中，將下凸緣部31d、32a的凸緣長度設(shè)定成比上凸緣部31e、32b的長度長，因此，易于朝向上方并向d2的方向變形，反之，相對于從上部朝向下方的負(fù)荷，由下凸緣部和兩側(cè)的上方前框31、上方后框32的中空部支承，因此，變形負(fù)荷變高。

由此，在將設(shè)備構(gòu)件搭載于上部空間p內(nèi)的情況下，這些部件也受到保護(hù)。

(產(chǎn)業(yè)上的可利用性)

本發(fā)明所涉及的保護(hù)框構(gòu)造體能夠用作搭載于車輛的各種構(gòu)件的保護(hù)構(gòu)造。