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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-25
(45)【発行日】2023-09-04
(54)【発明の名称】車両フレーム組立体と電源トレイ
(51)【国際特許分類】
   B60K 1/04 20190101AFI20230828BHJP
   B62D 21/00 20060101ALI20230828BHJP
   H01M 50/244 20210101ALI20230828BHJP
   H01M 50/249 20210101ALI20230828BHJP
   H01M 10/613 20140101ALI20230828BHJP
   H01M 10/625 20140101ALI20230828BHJP
   H01M 10/6556 20140101ALI20230828BHJP
   H01M 10/658 20140101ALI20230828BHJP
【FI】
B60K1/04 Z
B62D21/00 Z
H01M50/244 Z
H01M50/249
H01M10/613
H01M10/625
H01M10/6556
H01M10/658
【請求項の数】 17
(21)【出願番号】P 2021572396
(86)(22)【出願日】2020-06-04
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-08-12
(86)【国際出願番号】 US2020036036
(87)【国際公開番号】W WO2020247573
(87)【国際公開日】2020-12-10
【審査請求日】2022-02-01
(31)【優先権主張番号】62/857,690
(32)【優先日】2019-06-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】515294101
【氏名又は名称】エーヴィーエル パワートレイン エンジニアリング インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】ブルース・フォールス
(72)【発明者】
【氏名】エイドリアン・キンタナ
【審査官】福田 信成
(56)【参考文献】
【文献】特開平05-193366(JP,A)
【文献】特開2016-091604(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2012/0223113(US,A1)
【文献】特開平07-192774(JP,A)
【文献】特開2018-202946(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2018/0337435(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60K 1/04
B62D 21/00
H01M 50/244
H01M 50/249
H01M 10/613
H01M 10/625
H01M 10/6556
H01M 10/658
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の空隙を形成している複数の部材と、
前記複数の部材のうち少なくとも1つの部材に結合されているトレイであって、第2の空隙を形成している前記トレイと、
前記第1の空隙又は前記第2の空隙に配設されている少なくとも1つの絶縁部材と、
前記第1の空隙及び前記第2の空隙に配設されている少なくとも1つの電池と、
前記少なくとも1つの電池に結合されていると共に前記複数の部材のうち少なくとも2つの部材の間に延在しているバスバー及び冷却部材を備え
前記電池はそれぞれ、前記バスバーに接続された正極端子及び負極端子としての2つの電気コネクタと、前記冷却部材に接続された入口及び出口としての2つの流体コネクタとを含み、2つの電気コネクタと2つの流体コネクタとは、近接して配置されていることを特徴とする車両フレーム組立体。
【請求項2】
前記複数の部材が、前記少なくとも1つの電池の第1の部分を囲んでおり、
前記トレイが、前記少なくとも1つの電池の第2の部分を囲んでいることを特徴とする請求項1に記載の車両フレーム組立体。
【請求項3】
前記少なくとも1つの絶縁部材が、前記少なくとも1つの電池を囲んでいることを特徴とする請求項1に記載の車両フレーム組立体。
【請求項4】
前記少なくとも1つの絶縁部材が、前記第1の空隙に配設されている少なくとも1つの絶縁部材と、前記第2の空隙に配設されている少なくとも1つの絶縁部材とを含んでいることを特徴とする請求項1に記載の車両フレーム組立体。
【請求項5】
前記第1の空隙に配設されている前記少なくとも1つの絶縁部材が、前記少なくとも1つの電池の第1の部分を囲んでおり、
前記第2の空隙に配設されている前記少なくとも1つの絶縁部材が、前記少なくとも1つの電池の第2の部分を囲んでいることを特徴とする請求項4記載の車両フレーム組立体。
【請求項6】
前記第1の空隙に配設されている前記少なくとも1つの絶縁部材が、前記第2の空隙に配設されている前記少なくとも1つの絶縁部材に係合していることを特徴とする請求項5に記載の車両フレーム組立体。
【請求項7】
前記複数の部材が、第1の長手方向部材と、第2の長手方向部材と、前記第1の長手方向部材と前記第2の長手方向部材との間に延在している第1のクロスメンバーと、前記第1の長手方向部材と前記第2の長手方向部材との間に延在している第2のクロスメンバーとを含んでおり、
前記第1の長手方向部材及び第2の長手方向部材並びに前記第1のクロスメンバー及び第2のクロスメンバーが、前記第1の空隙を集合的に形成していることを特徴とする請求項1記載の車両フレーム組立体。
【請求項8】
前記複数の部材のうち少なくとも1つの部材が、前記第1の空隙に向かって延在している壁を含んでおり、
前記トレイが、前記壁に結合されていることを特徴とする請求項1に記載の車両フレーム組立体。
【請求項9】
前記トレイが、前記第2の空隙に向かって延在していると共に前記壁に結合されているフランジを含んでいることを特徴とする請求項8に記載の車両フレーム組立体。
【請求項10】
第1の空隙を形成している複数の壁であって、前記複数の壁のうち第1の壁が、前記複数の壁のうち第2の壁に向かって延在しているフランジを含んでいる、前記複数の壁を含んでいるトレイと、
前記第1の空隙に配設されている少なくとも1つの絶縁部材と、
前記第1の空隙に配設されている第1の部分と前記第1の空隙から延在している第2の部分とを含んでいる電池であって、前記少なくとも1つの絶縁部材が、前記電池の前記第1の部分を囲んでいる、前記電池と、
前記電池に結合されているバスバー及び冷却部材を備え
前記電池は、前記バスバーに接続された正極端子及び負極端子としての2つの電気コネクタと、前記冷却部材に接続された入口及び出口としての2つの流体コネクタとを含み、2つの電気コネクタと2つの流体コネクタとは、近接して配置されていることを特徴とする電源組立体。
【請求項11】
前記複数の壁が、前記電池の前記第1の部分の少なくとも一部を囲んでいることを特徴とする請求項10に記載の電源組立体。
【請求項12】
前記少なくとも1つの絶縁部材が、前記第1の空隙に第2の空隙を形成していることを特徴とする請求項10に記載の電源組立体。
【請求項13】
前記少なくとも1つの絶縁部材が、前記フランジと前記トレイの前記第1の壁との間に配設されていることを特徴とする請求項10に記載の電源組立体。
【請求項14】
第1の空隙を形成している複数の壁を含んでいるトレイであって、前記複数の壁のうち第1の壁が、前記第1の空隙に延在しているフランジを含んでいる、前記トレイと、
前記第1の空隙に配設されていると共に第2の空隙を形成している少なくとも1つの絶縁部材と、
前記第2の空隙に配設されている第1の部分と前記第1の空隙から延在している第2の部分とを含んでいる電池であって、前記少なくとも1つの絶縁部材が、前記電池の前記第1の部分を囲んでいる、前記電池と、
前記電池に結合されているバスバー及び冷却部材を備え
前記電池はそれぞれ、前記バスバーに接続された正極端子及び負極端子としての2つの電気コネクタと、前記冷却部材に接続された入口及び出口としての2つの流体コネクタとを含み、2つの電気コネクタと2つの流体コネクタとは、近接して配置されていることを特徴とする電源組立体。
【請求項15】
前記複数の壁が、前記電池の前記第1の部分の少なくとも一部を囲んでいることを特徴とする請求項14に記載の電源組立体。
【請求項16】
前記第2の空隙が、前記第1の空隙に配設されていることを特徴とする請求項14に記載の電源組立体。
【請求項17】
前記少なくとも1つの絶縁部材が、前記フランジと前記トレイの第1の壁との間に配設されていることを特徴とする請求項14に記載の電源組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[関連出願の相互参照]
本願は、参照により開示事項全体が本明細書に組み込まれる米国仮出願第62/857,690号明細書に基づく優先権を主張するものである。
【0002】
本発明は、一般に、車両フレーム組立体に関するが、より具体的には、電源トレイを含む車両フレーム組立体に関する。
【背景技術】
【0003】
本項目は、本発明に関連する背景情報を提供するものであり、必ずしも先行技術を示すものではない。
【0004】
従来技術に基づく車両フレームは、通常、車両の長さに沿って延在している2つ以上のサイドメンバーと、サイドメンバー同士の間において車両の幅に沿って延在している2つ以上のクロスメンバーとを含んでいる。サイドメンバー及びクロスメンバーは、通常、車両の構成要素及び乗員を支持及び保護するために、鋼又は他の適切な強度を有する耐久性材料から形成されている。例えば、サイドメンバー又はクロスメンバーは、例えば電池や電池パック集合体のような電源を支持するのに十分な強度及び耐久性を有する材料から構成されている。この点に関して、従来技術に基づく車両フレームは、電池パック又は他の車両構成要素をフレーム組立体に取り付けるために、サイドメンバー又はクロスメンバーに結合されている1つ以上のブラケットを含んでいる場合がある。様々な構成要素を車両フレームに組み付ける態様は、構成要素それぞれに対して所望の水準の支持及び保護を提供しない場合がある。従って、公知の車両フレーム組立体は、その本体の目的に適合していることが立証されているが、関連技術には依然として改善の必要性が存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本項目は、本発明の一般的な概要を提供するが、本発明の範囲全体すなわちすべての特徴を包括的に開示する訳ではない。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一の実施態様は、車両フレーム組立体を提供する。車両フレーム組立体は、複数の部材とトレイと少なくとも1つの絶縁部材と少なくとも1つの電池とを含んでいる。複数の部材が、第1の空隙を形成している。トレイは、前記複数の部材のうち少なくとも1つの部材に結合されている。トレイは、第2の空隙を形成している。少なくとも1つの絶縁部材は、前記第1の空隙又は前記第2の空隙に配設されている。少なくとも1つの電池は、前記第1の空隙及び前記第2の空隙に配設されている。
【0007】
本発明の実装形態は、以下の選択可能な特徴のうち1つ以上の特徴を含んでいる。幾つかの構成では、複数の部材が、少なくとも1つの電池の第1の部分を囲んでいる。当該構成では、トレイが、少なくとも1つの電池の第2の部分を囲んでいる。
【0008】
幾つかの構成では、少なくとも1つの絶縁部材が、少なくとも1つの電池を囲んでいる。
【0009】
幾つかの実装態様では、少なくとも1つの絶縁部材が、第1の空隙に配設されている少なくとも1つの絶縁部材を含んでいる。また、当該実装態様は、第2の空隙に配設されている少なくとも1つの絶縁部材を含んでいる。第1の空隙に配設されている少なくとも1つの絶縁部材が、少なくとも1つの電池の第1の部分を囲んでいる。第2の空隙に配設されている少なくとも1つの絶縁部材が、少なくとも1つの電池の第2の部分を囲んでいる。第1の空隙に配設されている少なくとも1つの絶縁部材が、第2の空隙に配設されている少なくとも1つの絶縁部材に係合している。
【0010】
幾つかの実装態様では、複数の部材は、第1の長手方向部材と第2の長手方向部材と第1のクロスメンバーと第2のクロスメンバーとを含んでいる。第1のクロスメンバーは、第1m長手方向部材と第2の長手方向部材との間に延在している。第2のクロスメンバーは、第1の長手方向部材と第2の長手方向部材との間に延在している。集合的に、第1の長手方向部材及び第2の長手方向部材並びに第1のクロスメンバー及び第2のクロスメンバーは、第1の空隙を形成している。
【0011】
幾つかの構成では、複数の部材のうち少なくとも1つの部材が、壁を含んでいる。当該構成では、壁は、第1の空隙に向かって延在しており、トレイは、壁に結合されている。トレイは、フランジを含んでおり、フランジは、第2の空隙に向かって延在しており、壁に結合されている。
【0012】
幾つかの実装態様では、車両フレーム組立体は、バスバーと冷却部材とを含んでいる。これら実装態様では、バスバー及び冷却部材は、少なくとも1つの電池に結合されている。また、バスバー及び冷却部材は、複数の部材のうち少なくとも2つの部材の間に延在している。
【0013】
本発明の他の実施態様は、電源組立体を提供する。電源組立体は、トレイと少なくとも1つの絶縁部材と電池とを含んでいる。トレイは、第1の空隙を形成している複数の壁を含んでいる。複数の壁のうち第1の壁は、フランジを含んでいる。フランジは、複数の壁のうち第2の壁に向かって延在している。少なくとも1つの絶縁部材は、第1の空隙に配設されている。電池は、第1の空隙に配設されている第1の部分を含んでいる。また、電池は、第1の空隙から延在している第2の部分を含んでいる。第2の部分は、少なくとも1つの絶縁部材が電池の第1の部分を囲むように、第1の空隙から延在している。
【0014】
本発明の実施形態は、以下の選択可能な特徴のうち1つ以上の特徴を含んでいる。幾つかの実装態様では、複数の壁は、電池の第1の部分の少なくとも一部を囲んでいる。
【0015】
幾つかの実装態様では、少なくとも1つの絶縁部材は、第1の空隙に第2の空隙を形成している。
【0016】
幾つかの実装態様では、電源組立体は、バスバーと冷却部材とを含んでいる。バスバー及び冷却部材は、電池に結合されている。
【0017】
幾つかの実装形態では、少なくとも1つの絶縁部材は、フランジとトレイの第1の壁との間に配設されている。
【0018】
本発明のさらなる他の実施態様は、電源組立体を提供する。電源組立体は、トレイと、少なくとも1つの絶縁部材と、電池とを含んでいる。トレイは、複数の壁を含んでいる。複数の壁は、第1の空隙を形成している。複数の壁のうち第1の壁は、フランジを含んでいる。フランジは、第1の空隙に延在している。少なくとも1つの絶縁部材は、第1の空隙に配設されている。少なくとも1つの絶縁部材は、第2の空隙を形成している。電池は、第2の空隙に配設されている第1の部分を含んでいる。また、電池は、第1の空隙から延在している第2の部分を含んでいる。第2の部分は、少なくとも1つの絶縁部材が電池の第1の部分を囲むように、第1の空隙から延在している。
【0019】
本発明の実施形態は、以下の選択可能な特徴のうち1つ以上の特徴を含んでいる。幾つかの実装態様では、複数の壁は、電池の第1の部分の少なくとも一部を囲んでいる。
【0020】
幾つかの実装形態では、第2の空隙は、第1の空隙に配設されている。
【0021】
幾つかの実装態様では、電源組立体は、バスバーと冷却部材とを含んでいる。バスバー及び冷却部材は、電池に結合されている。
【0022】
幾つかの実装態様では、少なくとも1つの絶縁部材は、フランジとトレイの第1の壁との間に配設されている。
【0023】
さらなる適用可能領域は、本明細書の説明から明らかになる。[発明の概要]の説明及び具体例は、例示のみを目的としており、本発明の技術的範囲を限定することを意図するものではない。
【0024】
本願に添付された図面は、選択された構成の図解のみを目的としており、すべての実施可能な実装形態を示すものではなく、本発明の技術的範囲を限定することを意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【0025】
図1】本発明の原理に従った車両フレーム組立体を含む車両の斜視図である。
図2図1に表わす車両フレーム組立体の分解図である。
図3図1に表わす車両フレーム組立体の、下方から見た斜視図である。
図4図1に表わす車両フレーム組立体の、上方から見た斜視図である。
図5図1に表わす車両フレーム組立体の、図4の断面5-5の断面図である。
図6図1に表わす車両フレーム組立体の、図4の断面6-6の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
すべての図面を通じて、対応する参照符号は対応する部品を指示している。
【0027】
実施例の構成について、添付図面を参照しつつ、より十分に説明する。例示的な構成は、本発明の詳細が明らかとなり、当業者に本発明の技術的範囲を十分に伝わるように提供される。本発明の構成が十分に理解可能なように、例えば特定の構成要素、装置、及び方法の例のような、具体的な細部が説明される。当業者にとっては明白であるが、具体的な細部を採用する必要がなく、例示的な構成が様々な異なる形態で具体化することができ、具体的な細部及び例示的な構成が本発明の技術的範囲を限定するように解釈されるべきではない。
【0028】
本明細書で使用される用語は、特定の例示的な構成を説明することのみを目的とするものであり、限定の意図は無い。本明細書で使用されるように、単数形の冠詞である“a”、“an”、及び“the”は、文脈上明白でない限り、複数形も含むことを意図している。“備えている(comprises)”、“具備する(comprising)”、“含んでいる(including)”、及び“有している(having)”との用語は、概略的であるので、特徴、ステップ、操作、要素、及び/又は構成要素の存在を特定するが、1以上の他の特徴、ステップ、操作、要素、構成要素、及び/又はこれらから成る群の存在又は追加を排除するものではない。本明細書に記載された方法ステップ、プロセス、及び操作は、実行順序が具体的に特定されていない限り、説明又は図示された特定の順序で実行されることを必須とするものと解釈されるべきではない。付加的又は代替的なステップを採用することもできる。
【0029】
一の要素又は層が、他の要素又は層“の上に配置されている(on)”、“に係合されている(engaged to)”、“に接続されている(connected to)”、“に取り付けられている(attached to)”、又は“結合されている(coupled to)”と言及される場合には、一の要素又は層は、他の要素又は層に直接乗っていても、係合されていても、接続されていても、取り付けられていても、結合されていても良く、さもなければ介在要素又は層が存在していても良い。対照的に、一の要素が、他の要素又は層“の上に直接配置されている(directly on)”、“直接係合されている(directly engaged to)”、“直接接続されている(directly connected to)”、“直接取り付けられている(directly attached to)”、又は“直接結合されている(directly coupled to)”と言及される場合には、介在する要素又は層が存在しない場合がある。要素間の関係を説明するために使用される他の用語も同様に解釈されるべきである(例えば、“~と~との間に(between)”と“~と~との間に直接(directly between)”との関係、“隣り合っている(adjacent)”と“直接隣り合っている(directly adjacent)”との関係等)。本明細書で使用されるように、「及び/又は(and/or)」との用語は、関連する列挙された項目の1つ以上の項目から成る任意及びすべての組み合わせを含んでいる。
【0030】
本明細書では、“第1の(first)”、“第2の(second)”、及び“第3の(third)”等との用語は、様々な要素、構成要素、領域、層及び/又はセクションを説明するために使用される。当該要素、構成要素、領域、層及び/又はセクションは、当該用語によって限定的に扱われるべきではない。当該用語は、一の要素、構成要素、領域、層、又はセクションを別の領域、層、又はセクションから区別するためにのみ使用される。例えば“第1の(first)”、“第2の(second)”、及び他の数値用語のような用語は、文脈上明示されない限り、順序又は順番を示す訳ではない。従って、後述する第1の要素、構成要素、領域、層又はセクションは、例示的な構成の範囲から逸脱することなく、第2の要素、構成要素、領域、層又はセクションと称することができる。
【0031】
図1は、フレーム組立体12と本体14とモータ16と1つ又は複数の電源組立体18と複数の車輪20とを含んでいる車両10を表わす。車両10は概略的に商用車として図示されているが、本発明の技術的範囲に属することを条件として、車両10が他のタイプの車両(例えば、乗用車、バン、トラック等)であっても良いことに留意すべきである。この点に関して、フレーム組立体12は、本体14、モータ16、電源組立体18、及び/又は車輪20に結合されているか、又は本体14、モータ16、電源組立体18、及び/又は車輪20を支持している一方、本体14は、車両10の1人以上の乗員又は利用者を収容するための乗員室22を形成している。
【0032】
図2図4に表わすように、フレーム組立体12は、第1の長手方向部材26と第2の長手方向部材28と第1のクロスメンバー30と第2のクロスメンバー32とを含んでいる。フレーム組立体12について、2つの長手方向部材26、28及び2つのクロスメンバー30、32を含むものとして本明細書において概略的に図示及び説明するが、フレーム組立体12が、本発明の技術的範囲に属することを条件として、3つ以上の長手方向部材又は3つ以上のクロスメンバーを含んでも良いことに留意すべきである。幾つかの実施態様では、第1のクロスメンバー30及び第2のクロスメンバー32は、第1及び第2のクロスメンバー30、32及び第1の長手方向部材26及び第2の長手方向部材28がその間に空隙34を集合的に形成するように、第1の長手方向部材26から第2の長手方向部材28に至るまで延在している。幾つかの実施態様において、第1の長手方向部材26の少なくとも一部分は、第2の長手方向部材28に対して略平行な方向に延在しており、第1のクロスメンバー30の少なくとも一部分は、第2のクロスメンバー32に対して略平行な方向に延在しているので、空隙34が略矩形状の形状になっている。
【0033】
少なくとも図5を参照すると、第1の長手方向部材26は、第1の上壁38と、第1の下壁40と、第1の上壁38から第1の下壁40に至るまで延在している第1の側壁42とを含んでいる。幾つかの実施態様では、第1の上壁38が第1の下壁40に対して略平行とされる一方、第1の側壁42は第1の上壁38又は第1の下壁40に対して略垂直とされるので、第1の上壁38、第1の下壁40、及び第1の側壁42は、その間に第1のチャネル44を含むU字状又はC字状の断面を集合的に形成している。第1のチャネル44は、空隙34に面しているか、又は空隙34と流体連通している。
【0034】
第2の長手方向部材28は、第2の上壁46と、第2の下壁48と、第2の上壁46から第2の下壁48に至るまで延在している第2の側壁50とを含んでいる。幾つかの実施態様では、第2の上壁46は第2の下壁48に対して略平行とされる一方、第2の側壁50は第2の上壁46又は第2の下壁48に対して略垂直とされるので、第2の上壁46、第2の下壁48、及び第2の側壁50は、その間に第2のチャネル52を含むU字状又はC字状の断面を集合的に形成している。第2のチャネル52は、空隙34に面しているか、又は空隙34と流体連通している。
【0035】
少なくとも図6を参照すると、第1のクロスメンバー30は、第3の上壁54と、第3の下壁56と、第3の上壁54から第3の下壁56に至るまで延在している第3の側壁58とを含んでいる。幾つかの実施態様では、第3の上壁54は第3の下壁56に対して略平行とされる一方、第3の側壁58は第3の上壁54又は第3の下壁56に対して略垂直とされるので、第3の上壁54、第3の下壁56、及び第3の側壁58は、その間に第3のチャネル60を含むU字状又はC字状の断面を集合的に形成している。第3の上壁54及び第3の下壁56は、第3のチャネル60及び空隙34が第3側壁58の両側に配置されるように、空隙34から離隔する方向に延在している。
【0036】
第2のクロスメンバー32は、第4の上壁62と、第4の下壁64と、第4の上壁62から第4の下壁64に至るまで延在している第4の側壁66とを含んでいる。幾つかの実施態様では、第4の上壁62は第4の下壁64に対して略平行とされる一方、第4の側壁66は第4の上壁62又は第4の下壁64に対して略垂直とされるので、第4の上壁62、第4の下壁64、及び第4の側壁66は、その間に第4のチャネル68を含むU字状又はC字状の断面を集合的に形成している。第4の上壁62及び第4の下壁64は、第4のチャネル68及び空隙34が第4の側壁66の両側に配設されるように、空隙34から離隔する方向に延在している。
【0037】
図2図6に表わすように、幾つかの実施態様では、フレーム組立体12は複数の絶縁部材70-nを含んでいる。例えば、フレーム組立体12は、第1の長手方向部材26及び第2の長手方向部材28によってそれぞれ支持されている第1の絶縁部材70-1及び第2の絶縁部材70-2と、第1のクロスメンバー30及び第2のクロスメンバー32によって支持されている第3の絶縁部材70-3及び第4の絶縁部材70-4と、第1のクロスメンバー30若しくは第2のクロスメンバー32又は第1の長手方向部材26若しくは第2の長手方向部材28のうち一つ又は複数の部材によって支持されている第5の絶縁部材70-5と、を含んでいる。第1の絶縁部材70-1及び第2の絶縁部材70-2はそれぞれ、第1のチャネル44及び第2のチャネル52の内部に配設されている一方、第3の絶縁部材70-3及び第4の絶縁部材70-4は、第3のチャネル及び第4のチャネル60,68の反対側において第1のクロスメンバー30及び第2のクロスメンバー32に配置されているので、実質的に、第1の絶縁部材70-1、第2の絶縁部材70-2、第3の絶縁部材70-3、及び第4の絶縁部材70-4は空隙34を囲んでいる。第5の絶縁部材70-5は、空隙34を横断しており、第1のクロスメンバー30から第2のクロスメンバー32に至るまで、及び第1の長手方向部材26から第2の長手方向部材28に至るまで延在している。
【0038】
図2及び図4図6を参照すると、フレーム組立体12は、1つ以上の冷却部材72-n(例えば、導管)と、1つ以上のバスバー74-nとをさらに含んでいる。幾つかの実施態様では、以下に詳述するように、1つ以上の冷却部材72-nとバスバー74-nとが、電源組立体18から熱又は電気をそれぞれ伝達させるために、フレーム組立体12(例えば、第1のクロスメンバー30若しくは第2のクロスメンバー32又は第1の長手方向部材26若しくは第2の長手方向部材28のうち1つ以上の部材)に結合されているか、又はフレーム組立体12(例えば、第1のクロスメンバー30若しくは第2のクロスメンバー32又は第1の長手方向部材26若しくは第2の長手方向部材28のうち1つ以上の部材)によって支持されている。例えば図4に表わすように、冷却部材72-nとバスバー74-nとが、第1の長手方向部材26及び第2の長手方向部材28に対して略平行な方向において、第1のクロスメンバー30から第2のクロスメンバー32に至るまで延在しているので、冷却部材72-nとバスバー74-nとは空隙34を横断している。幾つかの実施態様では、バスバー74-nはそれぞれ、バスバー74-nそれぞれと電源組立体18とを電気通信させるために、バスバー74-nそれぞれを電源組立体18に結合するための複数のコネクタ76を含んでいる。同様に、冷却部材72-nはそれぞれ、電源組立体18と流体連通するために、冷却部材72-nそれぞれを電源組立体18に結合させるための複数のコネクタ77(例えば、入口又は出口)を含んでいる。
【0039】
図2図6に表わすように、電源組立体18は、トレイ78と、複数の絶縁部材80-nと、複数の電池82-nと、1つ以上の仕切り83とを含んでいる。トレイ78は、第1の長手方向壁84と、第2の長手方向壁86と、第1の長手方向壁84から第2の長手方向壁86に至るまで延在している第1の側壁88と、第1の長手方向壁84から第2の長手方向壁86に至るまで延在している第2の側壁90と、第1の長手方向壁84から第2の長手方向壁86に至るまで及び第1の側壁88から第2の側壁90に至るまで延在している底壁92とを含んでいる。幾つかの実施例では、第1の長手方向壁84は第2の長手方向壁86に対して略平行とされ、第1の側壁88は第2の側壁90に対して略平行とされるので、第1の長手方向壁84及び第2の長手方向壁86並びに第1の側壁88及び第2の側壁90が略矩形状の形状を形成しており、第1の長手方向壁84及び第2の長手方向壁86、第1の側壁88及び第2の側壁90、並びに底壁92は、チャンバ94を集合的に形成している。
【0040】
図2及び図5を参照すると、第1の長手方向壁84及び第2の長手方向壁86並びに第1の側壁88及び第2の側壁90のうち1つ以上の壁が、フランジ98を含んでいる。図示の如く、幾つかの実施態様では、1つ以上のフランジ98が、第1の長手方向壁84及び第2の長手方向壁86の上端から内方に延在している。この点に関して、第1の長手方向壁84の上端に結合されている1つ又は複数のフランジ98が、第2の長手方向壁86に向かって延在している一方、第2の長手方向壁86の上端に結合されている1つ又は複数のフランジ98は、第1の長手方向壁84に向かって延在しているので、第1の長手方向壁84に結合されている1つ以上のフランジ98が、第2の長手方向壁86に結合されている1つ以上のフランジ98に対して略平行とされ、且つ、第2の長手方向壁86に結合されている1つ以上のフランジ98と同一平面上に配置されている。幾つかの実施態様では、1つ又は複数のフランジ98が、固定具102(例えば、リベット、ボルト、ネジ等)を受容するための1つ又は複数の開口部100を含んでいる。
【0041】
少なくとも図2図5、及び図6に表わすように、複数の絶縁部材80-nは、第1の長手方向壁84及び第2の長手方向壁86それぞれによって支持されている第1の絶縁部材80-1及び第2の絶縁部材80-2と、第1の側壁88及び第2の側壁90によって支持されている第3の絶縁部材80-3及び第4の絶縁部材80-4とを含んでいる。第1の絶縁部材80-1、第2の絶縁部材80-2、第3の絶縁部材80-3、及び第4の絶縁部材80-4が、トレイ78のチャンバ94の内部に少なくとも1つのチャンバ103を実質的に形成するように、第1の絶縁部材80-1、第2の絶縁部材80-2、第3の絶縁部材80-3、及び第4の絶縁部材80-4は、チャンバ94の内部に配設されている。
【0042】
電池82-nはそれぞれ、1つ又は複数の電気コネクタ102と、1つ又は複数の流体コネクタ104とを含んでいる。例えば図4に表わすように、幾つかの実施形態では、電池82-nはそれぞれ、2つの電気コネクタ102(例えば、正極端子及び負極端子)と、2つの流体コネクタ104(例えば、入口及び出口)とを含んでいる。
【0043】
図3図6に表わすように、組み立てられた構成では、第1の絶縁部材80-1、第2の絶縁部材80-2、第3の絶縁部材80-3、及び第4の絶縁部材80-4が電池82-nそれぞれの少なくとも一部分を実質的に囲むように、電池82-nはチャンバ103の内部に配設されている。幾つかの実施態様では、仕切り83は、1つ以上の電池82-nの間に配置されている。例えば、仕切り83はそれぞれ、少なくとも2つの電池82-nの間に配設されており、第1の絶縁部材80-1と第2の絶縁部材80-2との間に延在している。特に、仕切板83は、第1の絶縁部材80-1から第2の絶縁部材80-2に至るまで延在している。電源組立体18は、複数の電池82-nが空隙34の内部に配設されるように、フレーム組立体12に組み付けられている。この点において、組み立てられた構成では、電池82-nの少なくとも一部は、第1のクロスメンバー30及び第2のクロスメンバー32と第1の長手方向部材26及び第2の長手方向部材28との間に配設されているので、絶縁部材70-nは、複数の電池82-nそれぞれの少なくとも一部を集合的に囲んでいる。
【0044】
幾つかの実施態様では、電源組立体18は、電池82-nの第1の部分(例えば、下側部分)がトレイ78によって囲まれるように、且つ、電池82-nの第2の部分(例えば、上側部分)がフレーム組立体12によって囲まれるように、フレーム組立体12に結合されている。例えば、トレイ78の第1の長手方向壁84及び第2の長手方向壁86は、第1の長手方向部材26及び第2の長手方向部材28それぞれに結合されており、第1の側壁88及び第2の側壁90は、第1のクロスメンバー30及び第2のクロスメンバー32それぞれに結合されている。特に、1つ以上のフランジ98は、絶縁部材70-n,80-nが電池82-nを集合的に囲むように、ボルト、リベット、ネジ、又は他の適切な固定機構によって、第1の長手方向部材26若しくは第2の長手方向部材28又は第1のクロスメンバー30若しくは第2のクロスメンバー32の第1の下壁40、第2の下壁48、第3の下壁56、又は第4の下壁66に結合されている。このように組み立てられた構成では、電池82-nは、電池82-nから熱又は電気それぞれを伝達させるために、冷却部材72-n及び/又はバスバー74-nに結合されている。例えば、1つ以上の電池82-nのコネクタ102のうち1つのコネクタ(例えば、正極端子)は、第1のバスバー72-1のコネクタ76のうち1つのコネクタに結合されている一方、1つ以上の電池82-nのコネクタ102のうち他のコネクタ(例えば、負極端子)は、電池82-nから車両10の別の構成部品に送電するために、第2のバスバー72-2のコネクタ76のうち1つのコネクタに結合されている。同様に、第1の冷却部材72-nのコネクタ77のうち1つのコネクタ(例えば、入口)は、電池82-nのコネクタ104の1つのコネクタ(例えば、出口)に結合されている一方、第2の冷却部材72-nのコネクタ77の1つのコネクタ(例えば、出口)は、電池82-nの他のコネクタ104(例えば、入口)に結合されているので、熱が電池82-nから周囲外気に移動される。
【0045】
幾つかの実施態様では、複数の電池82-nは、直列回路配置で互いに電気的に結合されている。幾つかの実施形態では、複数の電池82-nは、並列回路配置で互いに電気的に結合されている。幾つかの実施形態では、第1の複数の電池82-nは、直列回路配置で互いに電気的に結合されており、第2の複数の電池82-nが、並列回路配置で互いに電気的に結合されている。例えば、第1の複数の電池82-nは、直列回路配置で互いに電気的に結合されている一方、並列回路配置で1つ又は複数の他の電池82-nに電気的に結合されている。
【0046】
フレーム組立体12及び電源組立体18は、車両10の動作中に1つ又は複数の電池82-nを支持するための頑丈で耐久性を有するシステムを提供することと、車両10のモータ16又は他の構成部品に給電するための効率的で耐久性を有するシステムを確保することとに貢献する。図1に表わすように、複数の電源組立体18を組み込むことによって、システムは、複数の車両10及び/又は顧客の様々な電気エネルギに関する要求を満たすことができる。特に、車両10は、車両10の固有の電気エネルギに関する要求を満たす量の電源組立体18を含むようにカスタマイズすることができる。
【0047】
以下の付記項は、上述の車両フレーム組立体についての例示的な構成を提供する。
【0048】
[付記項1]
第1の空隙を形成している複数の部材と、複数の部材のうち一の部材に結合されていると共に第2の空隙を形成しているトレイと、第1の空隙又は第2の空隙に配設されている少なくとも1つの絶縁部材と、第1の空隙及び第2の空隙に配設されている少なくとも1つの電池とを備えていることを特徴とする車両フレーム組立体。
【0049】
[付記項2]
複数の部材が、少なくとも1つの電池の第1の部分を囲んでおり、トレイが、少なくとも1つの電池の第2の部分を囲んでいることを特徴とする付記項1に記載の車両フレーム組立体。
【0050】
[付記項3]
少なくとも1つの絶縁部材が、少なくとも1つの電池を囲んでいることを特徴とする付記項1に記載の車両フレーム組立体。
【0051】
[付記項4]
少なくとも1つの絶縁部材が、第1の空隙に配設されている少なくとも1つの絶縁部材と、第2の空隙に配設されている少なくとも1つの絶縁部材とを含んでいることを特徴とする付記項1に記載の車両フレーム組立体。
【0052】
[付記項5]
第1の空隙に配設されている少なくとも1つの絶縁部材が、少なくとも1つの電池の第1の部分を囲んでおり、第2の空隙に配設されている少なくとも1つの絶縁部材が、少なくとも1つの電池の第2部分を囲んでいることを特徴とする付記項4に記載の車両フレーム組立体。
【0053】
[付記項6]
第1の空隙に配設されている少なくとも1つの絶縁部材が、第2の空隙に配設されている少なくとも1つの絶縁部材に係合することを特徴とする付記項5に記載の車両フレーム組立体。
【0054】
[付記項7]
複数の部材が、第1の長手方向部材と、第2の長手方向部材と、第1の長手方向部材と第2の長手方向部材との間に延在している第1のクロスメンバーと、第1の長手方向部材と第2の長手方向部材との間に延在している第2のクロスメンバーとを含んでおり、第1の長手方向部材及び第2の長手方向部材並びに第1のクロスメンバー及び第2のクロスメンバーが、第1の空隙を集合的に形成していることを特徴とする付記項1に記載の車両フレーム組立体。
【0055】
[付記項8]
複数の部材のうち少なくとも1つの部材が、第1の空隙に向かって延在している壁を含んでおり、トレイが、壁に結合されていることを特徴とする付記項1に記載の車両フレーム組立体。
【0056】
[付記項9]
トレイが、第2の空隙に向かって延在していると共に壁に結合されているフランジを含んでいることを特徴とする付記項8に記載の車両フレーム組立体。
【0057】
[付記項10]
車両フレーム組立体が、少なくとも1つの電池に結合されていると共に複数の部材のうち少なくとも2つの部材の間に延在しているバスバー及び冷却部材を備えていることを特徴とする付記項1に記載の車両フレーム組立体。
【0058】
[付記項11]
第1の空隙を形成している複数の壁を含んでいるトレイであって、複数の壁のうち第1の壁が、複数の壁のうち第2の壁に向かって延在しているフランジを含んでいる、トレイと、第1の空隙に配設されている少なくとも1つの絶縁部材と、第1の空隙に配設されている第1の部分、及び、少なくとも1つの絶縁部材が電池の第1の部分を囲むように第1の空隙から延在している第2の部分を含んでいる電池と、を備えていることを特徴とする電源組立体。
【0059】
[付記項12]
複数の壁が、電池の第1の部分の少なくとも一部を囲んでいることを特徴とする付記項11に記載の電源組立体。
【0060】
[付記項13]
少なくとも1つの絶縁部材が、第1の空隙の内側に第2の空隙を形成していることを特徴とする付記項11に記載の電源組立体。
【0061】
[付記項14]
電源組立体が、電池に結合されているバスバー及び冷却部材を備えていることを特徴とする付記項11に記載の電源組立体。
【0062】
[付記項15]
少なくとも1つの絶縁部材が、フランジとトレイの第1の壁との間に配設されていることを特徴とする付記項11に記載の電源組立体。
【0063】
[付記項16]
第1の空隙を形成している複数の壁を含んでいるトレイであって、複数の壁のうち第1の壁が、第1の空隙に延在しているフランジを含んでいる、トレイと、第1の空隙に配設されていると共に第2の空隙を形成している少なくとも1つの絶縁部材と、第2の空隙に配設されている第1の部分、及び、少なくとも1つの絶縁部材が電池の第1の部分を囲むように第1の空隙から延在している第2の部分を含んでいる電池と、を備えていることを特徴とする電源組立体。
【0064】
[付記項17]
複数の壁が、電池の第1の部分の少なくとも一部を囲んでいることを特徴とする付記項16に記載の電源組立体。
【0065】
[付記項18]
第2の空隙が、第1の空隙に配設されていることを特徴とする付記項16に記載の電源組立体。
【0066】
[付記項19]
電源組立体が、電池に結合されているバスバー及び冷却部材を備えていることを特徴とする付記項16に記載の電源組立体。
【0067】
[付記項20]
少なくとも1つの絶縁部材が、フランジとトレイの第1の壁との間に配置されていることを特徴とする付記項16に記載の電源組立体。
【0068】
上述の付記項は、図解及び説明を目的として記載されている。上述の付記項は、網羅的であることも本発明を限定することも意図していない。概して、特定の構成の要素又は特徴はそれぞれ、当該特定の構成に限定されないが、適用可能な場合には置換可能であり、具体的に図示も説明もされていない場合であっても選択された構成で利用可能である。また、特定の構成の要素又は特徴は多様に変化させることができる。そのような変化は、本発明から逸脱するものとは見なされず、そのような変更は、すべて本発明の技術的範囲に属するものである。
【符号の説明】
【0069】
10 車両
12 フレーム組立体
14 本体
16 モータ
18 電源組立体
20 車輪
22 乗員室
26 第1の長手方向部材
28 第2の長手方向部材
30 第1のクロスメンバー
32 第2のクロスメンバー
34 空隙
46 第2の上壁
48 第2の下壁
50 第2の側壁
52 第2のチャネル
54 第3の上壁
56 第3の下壁
58 第3の側壁
60 第3のチャネル
62 第4の上壁
64 第4の下壁
66 第4の側壁
68 第4のチャネル
70-n 第nの絶縁部材
80-n 第nの絶縁部材
82-n 電池
図1
図2
図3
図4
図5
図6