專利名稱：用于將蓄電池保持在汽車車身內(nèi)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分所述的用于將蓄電池保持在汽車車身的支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的裝置。
背景技術(shù)：
在開發(fā)混合動力汽車或純電動汽車時需要合適的途徑，將蓄電池或者說電動車蓄電池以合適的方式連接在車身結(jié)構(gòu)上。如果應(yīng)將蓄電池作為裝配部件從下方裝入并保持在汽車車身內(nèi)，那么需要一個剛性好的底板，蓄電池可固定在此底板上，并且該底板將蓄電池的重力傳入車身的支承結(jié)構(gòu)內(nèi)。在現(xiàn)實的蓄電池方案中蓄電池單元固定在一底板上并通過一通常位于蓄電池單元基部的冷卻裝置或冷卻板冷卻。因此在蓄電池單元下方需要一底板和此外還要一單獨的冷卻裝置或冷卻板。另外還需要相對于汽車周圍隔熱，以便盡可能減少冷卻耗費。因為目前冷卻板是實心鋁板并且由于蓄電池重量大底板必須做得剛性非常好，(從而)在汽車內(nèi)有兩個具有原理相似的物理性能的重的結(jié)構(gòu)。此外隔熱裝置通常是一個單獨的構(gòu)件，因此還要加上額外的重量。在DE102009006990A1中介紹了一種用于將蓄電池保持在汽車車身的支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的裝置，它具有一可固定在支承結(jié)構(gòu)上的保持機構(gòu)。該支承結(jié)構(gòu)包括一具有兩個連接在其上的縱梁的底片，在該縱梁之間做成蓋板的通道式零件和做成保持機構(gòu)的底板連同裝在其上的蓄電池從下方固定在汽車的支承結(jié)構(gòu)上。在底板內(nèi)還內(nèi)置一冷卻裝置。由DE1(^61630A1已知一種用于將蓄電池保持在汽車車身的支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的裝置， 它具有一由一單殼層的槽池(einschalige Wanne)和一支承該槽池的復合支架構(gòu)成的保持機構(gòu)，復合支架從下方固定在汽車支承結(jié)構(gòu)上。在汽車內(nèi)腔內(nèi)的車身底板用作保持機構(gòu)的蓋板，它設(shè)置在駕駛員區(qū)域和/或副駕駛區(qū)域的下方。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，這樣設(shè)計用于將蓄電池保持在汽車車身的支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的裝置， 使得蓄電池可以通用/萬能地連接在不同汽車車身的支承結(jié)構(gòu)上。按照本發(fā)明，這個目的通過提供一種具有權(quán)利要求1特征的用于將蓄電池保持在汽車車身支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的裝置來實現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中給出本發(fā)明有利的實施形式和改進方案。為了將用于把蓄電池保持在汽車車身的支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的裝置設(shè)計成，使蓄電池可以通用地連接在不同汽車車身的支承結(jié)構(gòu)上，按照本發(fā)明，保持機構(gòu)包括一可與蓄電池的幾何形狀和支承結(jié)構(gòu)的幾何形狀相匹配的連接結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)可以以有利的方式采用一用于不同的汽車車身或車型方案的蓄電池。特別有利地是，通過連接結(jié)構(gòu)簡單的設(shè)計和極其輕的結(jié)構(gòu)可以在保持高剛性的同時實現(xiàn)非常大的材料節(jié)省和因此減輕汽車車身重量，從而也降低生產(chǎn)成本。其次連接結(jié)構(gòu)固定在汽車車身支承結(jié)構(gòu)上附加地促進汽車車身本身的剛性增強。本發(fā)明另一個優(yōu)點是節(jié)省結(jié)構(gòu)空間地將蓄電池安裝在連接結(jié)構(gòu)內(nèi)，因為在蓄電池底側(cè)已經(jīng)可以內(nèi)置用來冷卻蓄電池的冷卻和隔熱板，并且現(xiàn)在蓄電池不再需要安裝在一常規(guī)的保持機構(gòu)的單獨的底板上。因此不需要額外的結(jié)構(gòu)空間并且蓄電池和連接結(jié)構(gòu)齊平地位于一個平面內(nèi)。從而可以達到相對于行駛路面的更多離地間隙并由此更好地保護蓄電池。另一個優(yōu)點是蓄電池可以從外部很好地接近，由此可以很快地安裝和迅速地更換蓄電池，因為不用首先移去常規(guī)的保持機構(gòu)的整套底板，而是只須松開連接結(jié)構(gòu)，以便從外部接近蓄電池。這不僅在裝配時也在更換時或在蓄電池維護時節(jié)省時間和裝配費用。通過按本發(fā)明的用于將蓄電池保持在汽車車身的支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的多功能連接結(jié)構(gòu)，使得可以將蓄電池安裝在不同的汽車車身和車型方案內(nèi)，由此可以減少構(gòu)件數(shù)量，從而可以降低零件和制造費用。在本發(fā)明裝置的一種有利結(jié)構(gòu)中設(shè)想，連接結(jié)構(gòu)包括至少兩個將蓄電池接收在其間的連接元件。在此有利的是設(shè)計兩個簡單地鏡像對稱的構(gòu)件，其幾何形狀使得可以將不同的蓄電池連接在汽車車身不同的支承結(jié)構(gòu)內(nèi)。通過連接元件特別是可以在例如長度、寬度和/或高度方面對蓄電池的不同實施形式進行補償。用這種形式的連接結(jié)構(gòu)可以特別有利地將蓄電池迅速和方便地固定在支承結(jié)構(gòu)內(nèi)，而不必事先更改或拆除其它固定元件。這種連接蓄電池的快速和實用的方式被證實在裝配和在更換或維護蓄電池時特別經(jīng)濟。本發(fā)明另一個優(yōu)點是蓄電池與連接結(jié)構(gòu)的連接元件的形鎖合連接，該形鎖合連接在發(fā)生碰撞時將蓄電池可靠和穩(wěn)固地固定在其位置上。在本發(fā)明裝置另一種有利的結(jié)構(gòu)中設(shè)想，第一連接元件具有一支承面，該支承面與第二連接元件對應(yīng)的支承面共同作用。特別有利的是，連接結(jié)構(gòu)的構(gòu)造簡單的支承面可以可靠地支承蓄電池并可以放棄蓄電池的整面支承以有助于減輕連接結(jié)構(gòu)的重量。由此有利地形成一種極輕的構(gòu)件，它在兩側(cè)給蓄電池提供充分和最佳的支承面。在本發(fā)明裝置另一種有利的結(jié)構(gòu)中連接元件分別具有一止擋，以便將蓄電池保持在一水平平面內(nèi)，止擋連同支承結(jié)構(gòu)的支承面一起與蓄電池有利地形成一種形鎖合連接， 從而為蓄電池提供穩(wěn)固的側(cè)面保持。在本發(fā)明裝置另一種有利的結(jié)構(gòu)中，連接元件在縱軸線方向至少部分具有一人字形部/后掠部(Pfeilung)，由此可以有利地在保持良好固定性能的情況下將本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)應(yīng)用在不同汽車車身和車型方案的不同支承結(jié)構(gòu)上。這有這樣的優(yōu)點，即可以通過在側(cè)向的連接元件補償不同的人字形部，并可使用具有配屬冷卻板的相同的蓄電池。在本發(fā)明裝置的另一種有利結(jié)構(gòu)中，連接結(jié)構(gòu)做成空腔結(jié)構(gòu)。這有這樣的優(yōu)點，即可以制造一種特別輕的具有一抗扭的連接結(jié)構(gòu)的裝置，這有助于減輕汽車重量。為此連接結(jié)構(gòu)由一種輕金屬材料和/或塑料或者說復合塑料制成，使得可以在高剛性的同時達到連接結(jié)構(gòu)的非常輕的設(shè)計/構(gòu)造。在本發(fā)明裝置的另一種有利結(jié)構(gòu)中，至少部分地在空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有一種用于連接結(jié)構(gòu)的強化和/或隔熱的填充材料。該空腔結(jié)構(gòu)與填充材料一起在具有高抗扭剛性的同時有利地形成連接結(jié)構(gòu)的特別輕的設(shè)計/構(gòu)造，由此形成一特別輕的構(gòu)件，它在輕型結(jié)構(gòu)構(gòu)想的意義上是完全可以想象的。此外空腔發(fā)泡的連接結(jié)構(gòu)在撞車時可以吸收更多能量， 由此可靠地保持蓄電池并改善乘客保護。本發(fā)明的發(fā)泡空腔結(jié)構(gòu)的另一個優(yōu)點是連接結(jié)構(gòu)的隔熱效果，它既保護蓄電池不受溫度波動的影響又使車廂內(nèi)的乘客不受溫度波動的影響。
在本發(fā)明裝置的另一種有利結(jié)構(gòu)中，保持機構(gòu)的連接元件可通過機械連接(件) 可拆卸地固定在汽車車身的支承結(jié)構(gòu)上。所述裝置在車身的支承結(jié)構(gòu)上的機械連接尤其是指螺紋連接。為了所述裝置在支承結(jié)構(gòu)上的迅速裝拆，有利的是，將保持機構(gòu)可拆卸地固定在汽車車身的支承結(jié)構(gòu)上。優(yōu)選借助于多個螺紋連接件/螺栓/螺釘進行這種固定，為此在保持機構(gòu)上形成規(guī)定數(shù)量的螺栓/螺釘接納孔。然后在支承結(jié)構(gòu)上又分別給這些螺栓接納孔配設(shè)對應(yīng)的螺栓接納孔或帶螺母的螺接點，固定螺栓優(yōu)選可從下層側(cè)擰入這些螺栓接納孔內(nèi)，以便將保持機構(gòu)可拆卸地固定在支承結(jié)構(gòu)上。這種借助于螺紋連接(件)的可拆卸的固定可以特別方便和功能可靠地制造?？刹鹦兜倪B接既在安裝也在更換或維修時節(jié)省時間和安裝費用。本發(fā)明基本結(jié)構(gòu)優(yōu)選這樣設(shè)計，連接結(jié)構(gòu)可從下方固定在汽車車身的支承結(jié)構(gòu)上。連接結(jié)構(gòu)可以不帶重的蓄電池地預(yù)裝在支承結(jié)構(gòu)上被證明是特別有利的。將蓄電池單獨后續(xù)連接在車身的保持機構(gòu)內(nèi)不管是對于蓄電池的安裝還是更換都可以更方便地操作。


下面在附圖中表示和說明本發(fā)明有利的實施形式。附圖表示圖1示出本發(fā)明的用于將蓄電池保持在汽車車身支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的裝置的一實施例的剖視圖，該裝置具有一固定在一支承結(jié)構(gòu)上的保持機構(gòu)，該保持機構(gòu)做得帶一與蓄電池和支承結(jié)構(gòu)的幾何形狀匹配的連接結(jié)構(gòu)(適配器結(jié)構(gòu))；圖2示出圖1中的本發(fā)明裝置的底視圖3示出圖1中的本發(fā)明裝置在裝配前的透視圖。
附圖標記列表
10蓄電池
12支承結(jié)構(gòu)
14連接結(jié)構(gòu)(保持機構(gòu))
14. 1、14. 2連接元件(連接結(jié)構(gòu))
16. 1、16. 2支承面(連接結(jié)構(gòu))
18.1、18. 2止擋(連接結(jié)構(gòu))
20水平平面
22縱軸線
24人字形部
26空腔結(jié)構(gòu)
26. la、26. 2a位于外側(cè)的空腔結(jié)構(gòu)
26. Ib,26. 2b位于內(nèi)側(cè)的空腔結(jié)構(gòu)
28填充材料
30機械連接件(螺紋連接件)
32冷卻板(蓄電池)
34隔熱層(蓄電池)
具體實施例方式圖1表示一用至少一個可固定在汽車車身的支承結(jié)構(gòu)12上的保持機構(gòu)14將蓄電池10保持在該支承結(jié)構(gòu)12內(nèi)的裝置。為了這樣設(shè)計用于將蓄電池10保持在汽車車身的支承結(jié)構(gòu)12內(nèi)的裝置，使得蓄電池10可以通用地連接在汽車車身的支承結(jié)構(gòu)12上，該保持機構(gòu)14按照本發(fā)明包括可以和蓄電池10和支承結(jié)構(gòu)12的幾何形狀匹配的連接結(jié)構(gòu)(適配器結(jié)構(gòu))。在所示實施例中蓄電池裝置包括兩個可以相互堆疊的通過一冷卻板32相互連接的蓄電池，其中下蓄電池 10在其底面上除冷卻板32外還具有一隔熱層/隔絕層34。如特別是由圖1可見的，連接結(jié)構(gòu)14包括至少兩個將蓄電池支承在其間的連接元件/適配器元件14. 1,14. 2，所述連接元件14. 1,14. 2相互鏡像對稱設(shè)置并沿保持裝置的縱軸線22在蓄電池10的棱邊區(qū)域上從下方保持蓄電池10。由圖1還可以看到，第一連接元件14. 1具有一支承面16. 1，該支承面16. 1與第二連接元件14. 2的對應(yīng)支承面16. 2共同作用。連接元件14. 1,14.2的支承面16. 1,16.2 在保持機構(gòu)14的整個長度上沿保持裝置的縱軸線22不變地延伸。因此蓄電池10的第一棱邊區(qū)域沿保持機構(gòu)14的縱軸線22靠在第一連接元件14. 1的支承面16. 1上，蓄電池10 的位于第一棱邊區(qū)域?qū)γ娴牡诙膺厖^(qū)域靠在第二連接元件14. 2的支承面16. 2上。在此連接元件14. 1U4.2的支承面16. 1,16.2設(shè)置在一個平面內(nèi)。蓄電池10在朝向行駛路面的一側(cè)上具有一隔熱層34，該隔熱層34同時用作蓄電池10在棱邊區(qū)域內(nèi)的支承面，并同時滿足其它的功能，例如防護溫度波動和石塊撞擊。蓄電池10的隔熱層的材料在朝向行駛路面的一側(cè)上有利地具有一封閉的表面結(jié)構(gòu)，以此防止吸水。在該實施例中連接元件14. 1,14.2分別具有一個止擋18. 1,18. 2，以便將蓄電池 10固定在一水平平面20內(nèi)。為了形成相應(yīng)的止擋18. 1,18. 2，連接元件14. 1,14.2具有一臺階，其尺寸這樣選擇，使得該臺階和保持機構(gòu)14的支承面16. 1,16. 2 一起與蓄電池形成一形鎖合連接，從而使蓄電池10至少得到一穩(wěn)固的側(cè)向保持或者說將蓄電池10可靠地固定在水平平面20內(nèi)。連接元件14. 1,14.2在縱軸線22的方向上優(yōu)選至少局部具有人字形部/后掠部 M。在本實施例中人字形部M以一恒定的角度沿縱軸線22從保持機構(gòu)14的中部一直延伸到外邊緣。這里也可以考慮其它實施形式。由此可以在保持良好固定性能的情況下將本發(fā)明的保持機構(gòu)用于不同的汽車車身支承結(jié)構(gòu)12上。不同的長度、寬度和人字形/后掠角通過側(cè)向連接元件14. 1、14.2進行補償，(從而)相同的蓄電池10可以用在不同的汽車車身和車型方案的不同支承結(jié)構(gòu)12內(nèi)。在圖1所示的實施例中，包括連接元件14. 1,14. 2的連接結(jié)構(gòu)14做成空腔結(jié)構(gòu)沈。在本實施例中，連接結(jié)構(gòu)14的空腔結(jié)構(gòu)沈由兩個相互鄰接的矩形的空腔橫截面沈.la、 26. 2a和26. lb,26. 2b組成，其中兩個空腔橫截面26. Ia,26. 2a和26. Ib,26. 2b沿整個構(gòu)件長度在縱軸線22方向延伸，位于外部的空腔橫截面26. la、26.加做得大于位于內(nèi)部的空腔橫截面26. Ib,26. 2b，連接結(jié)構(gòu)14的空腔結(jié)構(gòu)沈的位于外部的空腔橫截面沈.la、26.加首先從一端出發(fā)恒定/不變地伸展到保持機構(gòu)14的中部，然后其橫截面基于人字形部M沿縱軸線22 —直擴大到保持機構(gòu)14相對的另一端。特別是如圖1可見的，在空腔結(jié)構(gòu)沈內(nèi)部至少部分地設(shè)置有填充材料觀，該填充材料可用于連接結(jié)構(gòu)14的加強和/或隔熱。在該實施例中，連接結(jié)構(gòu)14的整個空腔結(jié)構(gòu) 26填滿填充材料觀，并給連接結(jié)構(gòu)14的空腔結(jié)構(gòu)沈一定的形狀穩(wěn)定性。因此在將連接結(jié)構(gòu)14固定在汽車車身的支承結(jié)構(gòu)12上時在空腔結(jié)構(gòu)沈內(nèi)不需要額外的支承元件。在連接結(jié)構(gòu)的區(qū)域14. 1,14. 2內(nèi)對應(yīng)的支承面16. 1,16. 2通過填充材料觀具有一提高的形狀和位置穩(wěn)定性。連接結(jié)構(gòu)14的連接元件14. 1、14. 2優(yōu)選可通過機械連接(件)30以可拆卸的方式固定在汽車車身的支承結(jié)構(gòu)12上。連接結(jié)構(gòu)14優(yōu)選可通過在圖1中所示的機械連接 (件)30以可拆卸的方式固定在汽車車身的支承結(jié)構(gòu)12上。這種固定優(yōu)選借助于多個螺紋連接件30來進行。為此優(yōu)選在連接結(jié)構(gòu)14上形成有規(guī)定數(shù)量的螺栓接納孔，然后在支承結(jié)構(gòu)12上給這些螺栓接納孔分別配設(shè)一相應(yīng)的螺栓接納孔或帶螺帽的螺接點。用于將連接結(jié)構(gòu)14可拆卸地固定在支承結(jié)構(gòu)12上的固定螺栓優(yōu)選——如圖2中可見的——可從汽車車身的底側(cè)擰入這些螺栓接納孔內(nèi)。為了能夠簡單和快速地安裝和拆卸蓄電池10，優(yōu)選從下方將連接結(jié)構(gòu)14. 1,14. 2 固定在汽車車身支承結(jié)構(gòu)12上。
權(quán)利要求
1.一種用于將蓄電池(10)保持在汽車車身的支承結(jié)構(gòu)(12)中的裝置，具有至少一個能固定在該支承結(jié)構(gòu)(12)上的保持機構(gòu)(14)，其特征為所述保持機構(gòu)(14)包括能與所述蓄電池(10)和支承結(jié)構(gòu)O)的幾何形狀相匹配的連接結(jié)構(gòu)(14. 1、14.2)。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征為所述連接結(jié)構(gòu)包括至少兩個將蓄電池(10)接收在其間的連接元件(14. 1,14. 2)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征為第一連接元件(14.1)具有一支承面 (16. 1)，所述支承面(16. 1)與第二連接元件(14. 2)的對應(yīng)支承面(16. 2)共同作用。
4.按權(quán)利要求1至3之任一項所述的裝置，其特征為所述連接元件(14.1,14. 2)分別具有一止擋(18. 1、18.2)，以便將蓄電池(10)固定在一水平平面00)內(nèi)。
5.按權(quán)利要求1至4之任一項所述的裝置，其特征為所述連接元件(14.1,14. 2)沿縱軸線02)的方向至少局部具有人字形部。
6.按權(quán)利要求1至5之任一項所述的裝置，其特征為所述連接結(jié)構(gòu)(14.1,14. 2)做成空腔結(jié)構(gòu)。
7.按權(quán)利要求6所述的裝置，其特征為在所述空腔結(jié)構(gòu)06)內(nèi)至少部分地設(shè)置有用于保持機構(gòu)(14)的加強和/或隔熱的填充材料08)。
8.按權(quán)利要求1至7之任一項所述的裝置，其特征為所述保持機構(gòu)(14)的連接元件 (14. 1,14. 2)通過機械連接件(30)以能拆卸的方式固定在汽車車身的支承結(jié)構(gòu)(12)上。
9.按權(quán)利要求8所述的裝置，其特征為所述機械連接件為螺紋連接件(30)。
10.按權(quán)利要求1至9之任一項所述的裝置，其特征為所述連接結(jié)構(gòu)(14.1、14.2)能從下方固定在汽車車身的支承結(jié)構(gòu)(12)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將蓄電池(10)保持在汽車車身的支承結(jié)構(gòu)(12)內(nèi)的裝置，該裝置具有至少一個可固定在支承結(jié)構(gòu)(12)上的保持機構(gòu)(14)。按照本發(fā)明，該保持機構(gòu)(14)包括可以與所述蓄電池(10)和支承結(jié)構(gòu)(12)的幾何形狀相匹配的連接結(jié)構(gòu)(14.1、14.2)。
文檔編號B60K1/04GK102555753SQ201110436100
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者A·萊爾, D·戴克, D·維拉姆, J·斯泰格邁爾, J·羅曼, M·伊克爾 申請人:奧迪股份公司