專利名稱:機(jī)動(dòng)車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)車輛,尤其涉及一種具有設(shè)置于兩個(gè)輪罩之間的能量存儲(chǔ)裝置, 特別是電池的混合動(dòng)力車輛或電動(dòng)車輛。
背景技術(shù):
以高能量密度為特征的鋰離子蓄電池具有熱穩(wěn)定性且不具有記憶效應(yīng),尤其適合作為混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)車輛的電池。然而另一方面,鋰離子蓄電池對(duì)機(jī)械應(yīng)力敏感,因?yàn)闄C(jī)械損傷很容易導(dǎo)致內(nèi)部短路。外殼很容易因?yàn)楦唠娏髅芏榷诨椭?。因此,高能電池,尤其是鋰離子蓄電池,在安裝到機(jī)動(dòng)車輛中時(shí)必須很好地保護(hù)免受機(jī)械應(yīng)力。EP I 992 513A1號(hào)文獻(xiàn)已經(jīng)公開了一種在發(fā)生尾部碰撞事故時(shí)對(duì)設(shè)置在行李廂區(qū)域中的電池進(jìn)行保護(hù)的機(jī)構(gòu)。此例中電池的前部位于剛性設(shè)置在車輛兩縱梁之間的橫梁上。電池和橫梁之間的連接依靠穿過車輛徑向設(shè)置的插槽的螺釘實(shí)現(xiàn),因此如果發(fā)生縱梁向上偏離的碰撞事件,電池能夠相對(duì)于橫梁移位。電池的后部依靠回轉(zhuǎn)桿與縱梁連接,因此如果發(fā)生碰撞事件,這里也會(huì)發(fā)生電池和縱梁之間的相對(duì)移動(dòng)。盡管該已知機(jī)構(gòu)在尾部碰撞時(shí)可以為電池提供保護(hù),但是在側(cè)面碰撞中不能提供任何保護(hù)。
發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是為設(shè)置于機(jī)動(dòng)車輛,尤其是混合動(dòng)力汽車或電動(dòng)車輛的兩輪罩之間的非常敏感的電池提供充分保護(hù),尤其是在側(cè)面碰撞事件中。該目的通過本發(fā)明中的長(zhǎng)方形保護(hù)元件實(shí)現(xiàn),該長(zhǎng)方形保護(hù)元件在電池區(qū)域中輪罩之間發(fā)生猛烈施加的側(cè)面壓力負(fù)荷時(shí)不會(huì)彎曲。依靠該保護(hù)元件,在兩個(gè)輪罩之間形成抵消輪罩的向內(nèi)位移和/或旋轉(zhuǎn)或傾斜的橫向負(fù)荷路徑。該負(fù)荷路徑引導(dǎo)碰撞負(fù)荷經(jīng)過能量存儲(chǔ)裝置,因此在碰撞事件中,作用于能量存儲(chǔ)裝置的擠壓負(fù)荷會(huì)消除或大大減少。這里所說的能量存儲(chǔ)裝置應(yīng)當(dāng)被理解為表示能夠以任何方式存儲(chǔ)和/或轉(zhuǎn)換能量的所有裝置,即,電池、壓縮氣箱、液化氣箱、油箱,在某些情況下其與諸如變壓器、燃料電池等的其他敏感能量系統(tǒng)結(jié)合在一起。由于其布置及其硬度和強(qiáng)度,該保護(hù)元件可以同時(shí)作為電池蓋板和/或行李廂承載底板。US 2001/0030069A1號(hào)文獻(xiàn)公開了一種用于設(shè)置在行李廂中的電池的蓋板元件。 但是,該蓋板元件只是用于保證電池的冷卻通道。該蓋板元件不是為在碰撞事件中吸收負(fù)荷而提供或設(shè)計(jì)。在根據(jù)本發(fā)明的理念的情況下,保護(hù)元件用作碰撞保護(hù)更適合設(shè)置在電池上方。 從而保證所要保護(hù)的電池設(shè)置于兩個(gè)十分堅(jiān)固的部件之間,也就是在位于其下面的底板以及位于其上面的保護(hù)元件之間。在車輛尾部具有行李廂的情況下,電池有利地設(shè)置在行李廂區(qū)域中,同時(shí)保護(hù)元件位于兩個(gè)后輪罩之間。保護(hù)元件可以相對(duì)于其豎直位置固定在輪罩區(qū)域中,從而使它在側(cè)面碰撞事件中不會(huì)移位,因此總是處于最佳位置。在這種情況下,保護(hù)元件可以任意設(shè)置,并且與其所處其間的輪罩無(wú)剛性連接。然而,作為一種選擇,將保護(hù)元件與其所處其間的輪罩連接也是可能的。在兩個(gè)輪罩之間延伸的夾芯板可以作為保護(hù)元件。在這種情況下,夾芯板可以由具有硬質(zhì)泡沫核芯的兩表面層組成。由發(fā)泡塑料材料制備的硬質(zhì)泡沫也可以由金屬泡沫,如鋁泡沫替換。作為選擇,夾芯板可以由夾有金屬波紋板核芯的兩表面層組成,核芯的波紋線垂直于夾芯板的縱軸延伸。這種夾芯板是市售的,比如以商品名Metawell 市售。保護(hù)元件也可以是對(duì)彎曲具有高抵抗力的同質(zhì)剖面型材的形式。在這種情況下,保護(hù)元件可以是封閉的空心剖面型材的形式,例如管狀或箱形型材。然而,保護(hù)元件還可以是開放剖面型材的形式,例如T型梁,工字梁,U型型材,V型型材或類似形式。最后,保護(hù)元件可以同時(shí)具有封閉和開放剖面的區(qū)域,整體剖面型材可由此區(qū)域組合。保護(hù)元件還可以是擠壓(pressing)或深沖(deep-drawn)的部件的形式。保護(hù)元件的形狀由此能更好地適應(yīng)行李廂的幾何形狀。優(yōu)選地,保護(hù)元件具有凸緣,它通過凸緣緊固在車輛的底板上。這些凸緣可以設(shè)置為剖面型材件的一部分、獨(dú)立部件或者深沖部件的一部分。與車輛底板的大面積連接為電池提供了一個(gè)非常堅(jiān)固的保護(hù)蓋。為了提高保護(hù)元件的剛性,可以通過獨(dú)立的支承臂將其在中間區(qū)域固定。這種固定例如可能很有效,因?yàn)楸Wo(hù)元件在其中間區(qū)域與電池緊固。
本發(fā)明通過附圖中的示例性實(shí)施例進(jìn)行說明并參考附圖詳細(xì)介紹,其中圖I顯示沒有本發(fā)明的保護(hù)元件的后行李廂中的電池的設(shè)置;圖2顯示與圖I相同的設(shè)置在側(cè)面碰撞發(fā)生時(shí),包括輪罩的車輛后輪發(fā)生旋轉(zhuǎn)或向內(nèi)傾斜;圖3顯示一種具有本發(fā)明的保護(hù)元件的示例性實(shí)施例,電池在側(cè)面碰撞中保持完好;圖4顯示一種示例性實(shí)施例,其中保護(hù)元件未連接至輪罩;圖5顯示一種示例性實(shí)施例,其中保護(hù)元件相對(duì)輪罩豎直固定,但是并未通過傳遞力的元件與輪罩剛性連接;圖6顯示一種保護(hù)元件固定至輪罩的示例性實(shí)施例;圖7顯示另一種保護(hù)元件固定至輪罩的示例性實(shí)施例;
圖8為保護(hù)元件的第一示例性實(shí)施例的透視圖;圖9顯示保護(hù)元件的第二示例性實(shí)施例;圖10顯示保護(hù)元件的第三示例性實(shí)施例;圖11顯示具有中間固定的保護(hù)元件的示例性實(shí)施例;圖12顯示保護(hù)元件緊固至電池的示例性實(shí)施例;圖13顯示保護(hù)元件在電池上的設(shè)置,保護(hù)元件同時(shí)具有封閉及開放剖面區(qū)域,封閉剖面區(qū)域作為附加加強(qiáng)方式,以及圖14顯示一種示例性實(shí)施例,其中保護(hù)元件設(shè)置于電池上部并具有封閉剖面。附圖標(biāo)記說明I…. 混合動(dòng)力汽車/
2…. 打李廂;
3…. 輪罩;
4…. 電池;
5…. 底板;
6..·. 其它車輛;
7…. 后輪;
8…. 保護(hù)兀件;
9…. 支角;
10.. …負(fù)荷轉(zhuǎn)移元件
11.. …角材;
12.. …支角;
13.. …支角;
14.. …角材;
15.. …支角;
16.. …支角;
17.. …緊固件;
18.. …表面層;
19.. …核芯;
20.. …表面層;
21.. …核芯;
22...…梁;
23.. …支承臂;
24.. …螺釘;
25.. …平板;
26.. …加強(qiáng)件;
27.. …箱形型材。
具體實(shí)施例方式圖I和圖2顯不本領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r。在混合動(dòng)力汽車或電動(dòng)車輛I中,在輪罩3之間的后行李廂2中設(shè)置有相對(duì)較寬的電池4,作為標(biāo)準(zhǔn),該電池4為鋰離子蓄電池。電池4緊固于底板5上。如果發(fā)生側(cè)面碰撞,如圖2所不,另一車輛6與車輛I尾部發(fā)生側(cè)碰,相應(yīng)的后輪 7與環(huán)繞該后輪的輪罩3 —起發(fā)生旋轉(zhuǎn)或向內(nèi)傾斜。在碰撞之初,相應(yīng)的后輪7首先與底板5發(fā)生接觸,然后圍繞該接觸區(qū)域旋轉(zhuǎn),其上部抵靠電池4,因此后者被損壞或破壞,如圖2所示。如前所述,這可能導(dǎo)致電池里的內(nèi)部短路從而高電流密度能引起外殼融化并著火。如圖3所示,該危險(xiǎn)可以用加固的方式抵消。為此,在電池4的上部設(shè)置長(zhǎng)方形保護(hù)元件8,在輪罩3之間的空間形成橋接。保護(hù)元件8十分堅(jiān)固并且對(duì)彎曲具有高抵抗能力。因此,從圖3尤其可以看出,電池4嵌入到底板5和設(shè)置在其上部的保護(hù)元件8之間。因此當(dāng)發(fā)生側(cè)碰時(shí),防止車輪7與相關(guān)的輪罩3 —起向內(nèi)旋轉(zhuǎn),因?yàn)楸Wo(hù)元件8抵抗輪罩3和后輪7的該移動(dòng)。電池4因此被有效保護(hù)且在所述側(cè)碰事件中沒有損壞或損壞減少。圖4顯示一種示例性實(shí)施例,其中保護(hù)元件8沒有與輪罩3相連。這樣的連接并非必須的,因?yàn)楫?dāng)發(fā)生側(cè)面碰撞時(shí),輪罩3及被其環(huán)繞的車輪7必然與保護(hù)元件8鄰接,因此保護(hù)元件8即使在沒有額外連接時(shí)也能可靠地產(chǎn)生效果。在圖5所示的示例性實(shí)施例中,保護(hù)元件8相對(duì)于各個(gè)輪罩3垂直固定,但不與輪罩3剛性連接。在這種情況下,保護(hù)元件8與輪罩3相鄰的末端與負(fù)荷轉(zhuǎn)移元件10通過其兩個(gè)水平支角9連接。在這種情況下,負(fù)荷轉(zhuǎn)移元件10以這種方式設(shè)置當(dāng)碰撞發(fā)生時(shí),它最大化地?cái)D靠輪罩3,因此實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)元件8負(fù)荷的均勻轉(zhuǎn)移。如圖6所示的示例性實(shí)施例中,保護(hù)元件8不僅垂直固定并且也與輪罩3相連接。 角材11用作連接件,角材11的一個(gè)支角12與輪罩3連接,同時(shí)保護(hù)元件8置于突出的支角13上并緊固在支角13上時(shí),例如依靠螺釘或類似物。角材11可以為,例如,擠壓型材 (extruded profile section),折疊型材(folded section)或者深沖部件(deep-drawn part)。如圖7所示的示例性實(shí)施例中,描述一種保護(hù)元件8與輪罩3稍微更穩(wěn)定的連接。 除了放置保護(hù)元件8的角材11之外,進(jìn)一步提供與角材11鏡像對(duì)稱的角材14,其一個(gè)支角 15與輪罩3緊固,另一個(gè)支角16直接位于保護(hù)元件8的上部,從而保護(hù)元件8的側(cè)邊緣能夠位于上角材14的支角16和下角材11的支角13之間。然后保護(hù)元件8能夠通過緊固件 17,例如螺釘,與輪罩3剛性連接。保護(hù)元件8的許多不同實(shí)施例都是可能的。但是,其結(jié)構(gòu)中最重要的是,保護(hù)元件 8對(duì)彎曲均具有強(qiáng)抵抗能力,因此才可能轉(zhuǎn)移剛性負(fù)荷。圖8顯示了這種保護(hù)元件8的第一示例性實(shí)施例。在這種情況下,保護(hù)元件8由包含兩個(gè)外表面層18和一個(gè)硬質(zhì)泡沫核芯19的夾芯板組成。這種夾芯板本身是已知的。作為選擇,如圖9所示,夾芯板可以有不同結(jié)構(gòu)。根據(jù)圖9,夾芯板8也是由兩個(gè)外表面層20組成,兩個(gè)外表面層中間設(shè)置有金屬波紋板核芯21。這種夾芯板以商品名 Metawell 市售。如圖10所示,保護(hù)元件8也可以為U型梁22的形式,即開放剖面型材。其它形式的梁,例如T型梁、工字梁、V型型材等都有可能,只要該結(jié)構(gòu)對(duì)彎曲具有足夠的抵抗能力即可。另外,封閉剖面型材未圖示,例如管狀或箱形型材也是適合的。如圖11所示,保護(hù)元件8依靠獨(dú)立支承臂23固定的實(shí)施例也是可能的。支承臂 23固定保護(hù)元件8的中間區(qū)域,從而保護(hù)元件的彎曲能夠有效地抵消。在這種結(jié)構(gòu)下,也可以使用較弱的支承元件,因?yàn)閷?duì)彎曲較低的抵抗能力由支承臂23補(bǔ)償。如圖12所示,保護(hù)元件8還可以直接緊固在電池上。在這種情況下,保護(hù)元件8 的中間區(qū)域與電池比較適合用螺釘連接24緊固。圖13顯示保護(hù)元件8的另一示例性實(shí)施例。在這種情況下,保護(hù)元件8由平板25 組成,平板25的上部緊固有加強(qiáng)件26。在該示例性實(shí)施例中,電池4設(shè)置于底板5和保護(hù)元件8的板25下面的平面之間。圖14顯示的示例性實(shí)施例中,保護(hù)元件8具有箱形型材27形式的封閉橫截面,電池4設(shè)置于底板5和箱形型材27的底面之間。不言而喻,不同的空心型材,例如管狀或類似型材可以用于代替箱形型材。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)動(dòng)車輛,尤其是混合動(dòng)力車輛或電動(dòng)車輛,其具有設(shè)置于兩輪罩之間的能量存儲(chǔ)裝置,尤其是電池,其特征在于,在能量存儲(chǔ)裝置區(qū)域中輪罩之間具有當(dāng)發(fā)生猛烈施加的擠壓負(fù)荷時(shí)不會(huì)彎曲的長(zhǎng)方形保護(hù)元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)動(dòng)車輛,其特征在于,所述保護(hù)元件設(shè)置于能量存儲(chǔ)裝置的上部。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述機(jī)動(dòng)車輛,其特征在于,具有位于后部的行李廂,能量存儲(chǔ)裝置設(shè)置于行李廂區(qū)域中,其中保護(hù)元件位于兩個(gè)后輪罩之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任意一項(xiàng)所述的機(jī)動(dòng)車輛,其特征在于,保護(hù)元件相對(duì)于其豎直位置固定在輪罩區(qū)域中。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任意一項(xiàng)所述的機(jī)動(dòng)車輛,其特征在于,保護(hù)元件與其所處其間的輪罩無(wú)傳遞力的連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任意一項(xiàng)所述的機(jī)動(dòng)車輛,其特征在于,保護(hù)元件與其所處其間的輪罩連接,尤其是通過角材連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任意一項(xiàng)所述的機(jī)動(dòng)車輛,其特征在于,保護(hù)元件為在兩個(gè)輪罩之間延伸的夾芯板。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)動(dòng)車輛,其特征在于,夾芯板由兩表面層組成,兩表面層具有由硬質(zhì)泡沫或金屬泡沫構(gòu)成的核芯。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)動(dòng)車輛,其特征在于,夾芯板由兩表面層組成,兩表面層具有由金屬波紋板構(gòu)成的核芯,所述核芯的波紋線垂直于夾芯板的縱軸延伸。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)動(dòng)車輛,其特征在于,保護(hù)元件為對(duì)彎曲具有高抵抗能力的同質(zhì)剖面型材的形式。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的機(jī)動(dòng)車輛,其特征在于,保護(hù)元件為剖面型材的形式,尤其是封閉剖面型材、開放剖面型材或具有封閉和開放剖面區(qū)域的剖面型材。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的機(jī)動(dòng)車輛,其特征在于,保護(hù)元件擠壓或深沖的部件的形式。
13.根據(jù)權(quán)利要求I至12中任意一項(xiàng)所述的機(jī)動(dòng)車輛,其特征在于,保護(hù)元件具有凸緣,保護(hù)元件通過該凸緣緊固至車輛的底板。
14.根據(jù)權(quán)利要求I至13中任意一項(xiàng)所述的機(jī)動(dòng)車輛,其特征在于,保護(hù)元件通過獨(dú)立的支承臂將其在中間區(qū)域固定。
15.根據(jù)權(quán)利要求I至14中任意一項(xiàng)所述的機(jī)動(dòng)車輛,其特征在于,保護(hù)元件在其中間區(qū)域與能量存儲(chǔ)裝置緊固。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)動(dòng)車輛(1),尤其是混合動(dòng)力汽車或電動(dòng)車輛,其具有設(shè)置于兩輪罩(3)之間的較寬的電池(4)。為了保護(hù)電池,尤其是在發(fā)生側(cè)面碰撞時(shí),在電池(4)區(qū)域中輪罩(3)之間設(shè)置有在發(fā)生猛烈施加的擠壓負(fù)荷時(shí)不會(huì)彎曲的長(zhǎng)方形保護(hù)元件(8)。
文檔編號(hào)B60K1/04GK102582407SQ201210004668
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日
發(fā)明者西蒙·范·登·艾克 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司