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旨在固持用于對驅(qū)動機動車輛的電動機提供動力的電池的結(jié)構(gòu)的制作方法與工藝

文檔序號:11970828閱讀:353來源:國知局
旨在固持用于對驅(qū)動機動車輛的電動機提供動力的電池的結(jié)構(gòu)的制作方法與工藝
旨在固持用于對驅(qū)動機動車輛的電動機提供動力的電池的結(jié)構(gòu)本發(fā)明涉及一種旨在固持電池、尤其是用于對驅(qū)動機動車輛的電動機提供動力的電池的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還涉及一種機動車輛的、展現(xiàn)這一結(jié)構(gòu)的車架。最后,本發(fā)明涉及一種包括這一結(jié)構(gòu)或這一車架的機動車輛。某些機動車輛(如電動車輛或混合動力車輛)包括一個用于對驅(qū)動電動機提供動力的電池。出于安全的原因,有必要確保在以下不同碰撞方位上用于對電動機提供動力的電池的完整性,即:·正面碰撞;·后面碰撞;·迎向立柱的側(cè)面碰撞。本發(fā)明的目的是在碰撞過程中或碰撞后避免可能導致起火的任何電擊和/或任何短路。為了達到這個目的,有必要保證電池殼體的完整性并且避免在碰撞情況下與該電池內(nèi)部元件相接觸的任何可能性。電池殼體中的裂紋是可接受的,然而裂紋必須不超過一定范圍從而保證使用者沒有插入手指的可能性。電動車輛的構(gòu)造是特殊的。電池沒必要安裝在常規(guī)內(nèi)燃發(fā)動機車輛的燃油箱位置。在某些情況下,電池安裝在車輛的兩個車橋之間使之對碰撞、尤其是對迎向立柱的標準側(cè)面碰撞是脆弱的。根據(jù)某些構(gòu)造,該電池被安排在后行駛系或前行駛系的水平上(通常,處于內(nèi)燃發(fā)動機車輛的燃油箱位置)。這種定位使之有可能從行駛系的橫向剛度中獲益并且有可能確保在側(cè)面碰撞情況下該電池的完整性。本發(fā)明的目的是提供一種旨在固持電池的結(jié)構(gòu),由此抵消以上提到的缺點并改進現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)熟悉的結(jié)構(gòu)。具體地說,本發(fā)明提出了一種簡單、可靠并且堅固的結(jié)構(gòu)進而確保在迎向車輛的側(cè)面碰撞情況下電池的完整性。根據(jù)本發(fā)明,這種結(jié)構(gòu)旨在固持一個用于對電動機提供動力的電池,尤其是一個對用于驅(qū)動機動車輛的電動機提供動力的電池,該結(jié)構(gòu)包括一個剛性元件,該電池旨在安排在該剛性元件的上方和/或下方,并且該結(jié)構(gòu)包括側(cè)向地安排到該剛性元件的任一側(cè)上的多個能量吸收元件,該能量吸收元件包括至少基本上在側(cè)向方向上延伸的多個可變形構(gòu)件。該電池的豎直伸出部分的表面可以被包括或者至少基本上被包括在該剛性元件的豎直伸出部分的表面內(nèi)。該剛性元件可以包括一個或多個橫向構(gòu)件。該剛性元件可以包括一個或多個縱向構(gòu)件。該剛性元件可以包括通過多個橫向構(gòu)件而彼此連接的兩個縱向構(gòu)件。該能量吸收元件可以包括多個可變形構(gòu)件(至少基本上橫向地安排到該剛性元件的任一側(cè)上)。該能量吸收元件可以包括至少基本上縱向地安排到該剛性元件的任一側(cè)上的兩個梁。該能量吸收元件可以包括至少基本上縱向地安排到該剛性元件的任一側(cè)上的兩個梁以及至少基本上橫向地安排到該剛性元件的任一側(cè)上的多個可變形構(gòu)件,這些可變形構(gòu)件將該剛性元件機械地連接到這兩個梁上。根據(jù)本發(fā)明,一種機動車輛車架包括以上定義的一個結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明,一種混合動力車輛或者電動車輛,尤其是一種電動四輪車,包括以上定義的一個結(jié)構(gòu)。通過舉例,附圖展示了包括根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的一個實施例的一種機動車輛的車架。圖1是包括根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的一個實施例的一種機動車輛車架的透視圖。圖2是在如圖1中虛線所示截面的水平上的橫剖視圖而且是包括根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的實施例的機動車輛車架的透視圖。以下參考圖1和圖2描述機動車輛1的車架的一個實施例。該車架具體地說是一個電動車輛或混合動力車輛的車架,并且具體地說是一個電動四輪車的車架。該車架優(yōu)選地在它的中段中具有一個結(jié)構(gòu)2,該結(jié)構(gòu)旨在固持一個電池3,尤其是旨在固持一個用于對驅(qū)動機動車輛的電動機提供動力的電池。該車架在縱向方向x上延伸,所述縱向方向是車輛直線位移的方向。應該注意,垂直于該縱向方向的橫向方向y,并且應該注意,垂直于以上兩個方向的豎直方向z。該結(jié)構(gòu)包括:-一個剛性元件7,6a,6b,該電池旨在安排在該剛性元件上方;以及-多個能量吸收元件4a,5a,4b,5b,這些能量吸收元件被側(cè)向地安排到該剛性元件的任一側(cè)上。優(yōu)選的是,該剛性元件包括至少基本上互相平行延伸并且至少基本上在縱向方向x上延伸的兩個縱向構(gòu)件6a,6b。這些縱向構(gòu)件是由金屬型材制成的,例如,尤其是由鋁或者由鋼制成的。這些縱向構(gòu)件可以具有矩形橫截面。優(yōu)選的是,該剛性元件包括機械地連接這兩個縱向構(gòu)件的多個橫向構(gòu)件,例如圖中所展示的四個橫向構(gòu)件7。這些橫向構(gòu)件可以至少基本上在側(cè)向方向y上延伸。這些橫向構(gòu)件是由金屬型材制成的,例如,尤其是由鋁或者由鋼制成的。這些橫向構(gòu)件可以具有矩形橫截面。例如,這些橫向構(gòu)件的高度低于這些縱向構(gòu)件的高度。因而,這些橫向構(gòu)件的上面相對于這些縱向構(gòu)件的上面可以是縮進的。這些橫向構(gòu)件可以通過多個角撐板來固定到這些縱向構(gòu)件上??商娲氖?,這些橫向構(gòu)件可以通過焊接或通過任何其他固定裝置來固定到這些縱向構(gòu)件上。這些橫向構(gòu)件的長度優(yōu)選地大于該電池的寬度L。因而,該電池可以在這兩個縱向構(gòu)件之間安排在這些橫向構(gòu)件上。優(yōu)選的是,如圖2所展示,該電池的任一側(cè)、在該電池與這些橫向構(gòu)件的末端之間或者在該電池與該剛性元件的末端之間保留了一個間隙J。優(yōu)選的是,該能量吸收元件包括至少基本上互相平行延伸并且至少基本上在縱向方向x上延伸的兩個梁4a、4b,尤其是裙梁或裙部。這些梁是由金屬型材制成的,例如,尤其是由鋁或者由鋼制成的。這些梁可以具有矩形橫截面。優(yōu)選的是,該能量吸收元件包括機械地將該剛性元件連接到這些梁上的多個可變形構(gòu)件,例如圖中所展示的四個可變形構(gòu)件5a,5b。這些可變形構(gòu)件5a,5b可以至少基本上在側(cè)向方向y上延伸。例如,這些可變形構(gòu)件是由金屬型材制成的,尤其是由鋁或由鋼或由合成材料制成的型材制成的。這些可變形構(gòu)件可以具有矩形橫截面。這些可變形構(gòu)件包括輔助或引導它們變形的多個裝置8a,8b。例如,這些裝置8a,8b是這些構(gòu)件中作出的多個孔。優(yōu)選的是,這些可變形構(gòu)件在碰撞情況下具有顯著的能量吸收特性,尤其是在側(cè)面碰撞情況下,也就是說在由于一個機械作用Fa或Fb劇烈并側(cè)向地施加到該結(jié)構(gòu)所導致的碰撞情況下,尤其是所施加的與橫向方向y至少基本上平行的一個機械作用。這些可變形構(gòu)件可以通過焊接或通過任何其他固定裝置而被固定到這些縱向構(gòu)件上并固定到這些梁上。例如,這些可變形構(gòu)件的高度低于這些梁的高度和/或這些可變形構(gòu)件的高度低于這些縱向構(gòu)件的高度。至少某些能量吸收元件可以被安排成與這些橫向構(gòu)件平齊。優(yōu)選的是,所有這些能量吸收元件被安排成與這些橫向構(gòu)件對齊。在一個變體實施例中,該結(jié)構(gòu)可以包括用于將該電池夾緊在該結(jié)構(gòu)上的多個裝置(在此未描繪)。例如,這些夾緊裝置可以提供在導軌9a和導軌9b上,尤其是這些導軌被固定到該剛性元件上和/或縱向地縛住該電池。表述“剛性元件”在這整個文件中用于指代在該結(jié)構(gòu)受到碰撞情況下(尤其是在側(cè)面碰撞的情況下,尤其是在迎向立柱的標準碰撞試驗的過程中)變形小于“能量吸收元件”的任何元件。優(yōu)選的是,該剛性元件在迎向立柱的標準碰撞試驗的過程中不變形或者在這種標準碰撞試驗過程中在其彈性范圍內(nèi)變形。相比之下,該能量吸收元件在迎向立柱的標準碰撞試驗的過程中會變形。該能量吸收元件在其塑性范圍內(nèi)變形。該能量吸收元件因而在這種碰撞試驗結(jié)束時是保持是變形的,而該剛性元件一直保持不變或者已經(jīng)恢復到其初始形式。該能量吸收元件被設計成吸收最大量的碰撞能量??商娲氖?,該剛性元件在一種標準碰撞試驗過程中也可以在塑性范圍內(nèi)變形。然而,該剛性元件在側(cè)向方向上的變形小于該能量吸收元件。具體地說,為了確保該電池的完整性,該剛性元件變形得足夠小。對以上提到的間隙J為此目的而確定尺寸。此外,在側(cè)面碰撞情況下,只有當該能量吸收元件完全變形時、尤其是當梁接觸抵靠到縱向構(gòu)件是該剛性元件才會在其塑性范圍內(nèi)變形。優(yōu)選的是,該剛性元件的特征為大于這些能量吸收元件的橫向剛度的一個橫向剛度。這些能量吸收元件和剛性元件的橫向剛度是足夠不同的以便確保在標準側(cè)面碰撞試驗過程中,該剛性元件不會變形或者在會其彈性范圍內(nèi)變形,而該能量吸收元件則在其塑性范圍內(nèi)變形。優(yōu)選的是,這種剛性元件比這種能量吸收元件剛硬至少1.2倍。在所有情況下,該剛性元件的剛度允許保證在迎向立柱的標準側(cè)面碰撞試驗過程中該電池殼體3的完整性。在上述實施例中,該剛性元件在電池的下方延伸。然而,在此未描述的另一個實施例中,當電池在該結(jié)構(gòu)中已經(jīng)放置在位時,該剛性元件可以替代地或額外地安排方式為在該電池的上方延伸。優(yōu)選的是,該電池的豎直伸出部分的表面被包括或者至少基本上被包括在該剛性元件的豎直伸出部分的表面內(nèi)。表述“該剛性元件的豎直伸出部分的表面”用于指代該豎直伸出部分的表面包絡線。因此,如果該能量吸收元件的構(gòu)成為連接有垂直于這些縱向構(gòu)件的兩個橫向構(gòu)件的兩個平行的縱向構(gòu)件的話,那么該豎直的伸出部分的表面就是一個矩形,該矩形的邊界由這兩個橫向構(gòu)件和這兩個縱向構(gòu)件來限定。一種機動車輛車架可以包括一種結(jié)構(gòu)的上述多個實施例中的一個實施例或其他的實施例。這樣一種車架可以裝備一個機動車輛,尤其是電動車輛,例如電動四輪車。得益于本發(fā)明,該結(jié)構(gòu)展現(xiàn)了子結(jié)構(gòu)的一種連續(xù)的橫向的加強,不論這是否是重復的,由此而保證了電池的最佳完整性。該結(jié)構(gòu)的上述實施例展現(xiàn)了以下優(yōu)點:-在低能量碰撞情況下,有可能修復該結(jié)構(gòu):事實上,只有這些梁和可變形構(gòu)件才會損壞,而剛性元件是未受損的。然后所需要做的就是更換已損壞的梁和已損壞的可變形構(gòu)件。-這種獨特的局部存在一個剛性結(jié)構(gòu)使得有可能實現(xiàn)一種輕量結(jié)構(gòu)。在這整個文件中使用的表述“至少基本上”和不同的形容詞連用表示:“形容詞”或“基本上形容詞”,例如“至少基本上垂直的”表示“垂直的”或“基本上垂直的”。
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