專利名稱：機動車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機動車輛，尤其涉及一種具有設置于兩個輪罩之間的能量存儲裝置， 特別是電池的混合動力車輛或電動車輛。
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，尤其適合作為混合動力汽車和電動車輛的電池。然而另一方面，鋰離子蓄電池對機械應力敏感，因為機械損傷很容易導致內(nèi)部短路。外殼很容易因為高電流密度而融化和著火。因此，高能電池，尤其是鋰離子蓄電池，在安裝到機動車輛中時必須很好地保護免受機械應力。EP I 992 513A1號文獻已經(jīng)公開了一種在發(fā)生尾部碰撞事故時對設置在行李廂區(qū)域中的電池進行保護的機構(gòu)。此例中電池的前部位于剛性設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置的插槽的螺釘實現(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,這里也會發(fā)生電池和縱梁之間的相對移動。盡管該已知機構(gòu)在尾部碰撞時可以為電池提供保護，但是在側(cè)面碰撞中不能提供任何保護。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是為設置于機動車輛，尤其是混合動力汽車或電動車輛的兩輪罩之間的非常敏感的電池提供充分保護，尤其是在側(cè)面碰撞事件中。該目的通過本發(fā)明中的長方形保護元件實現(xiàn)，該長方形保護元件在電池區(qū)域中輪罩之間發(fā)生猛烈施加的側(cè)面壓力負荷時不會彎曲。依靠該保護元件，在兩個輪罩之間形成抵消輪罩的向內(nèi)位移和/或旋轉(zhuǎn)或傾斜的橫向負荷路徑。該負荷路徑引導碰撞負荷經(jīng)過能量存儲裝置，因此在碰撞事件中，作用于能量存儲裝置的擠壓負荷會消除或大大減少。這里所說的能量存儲裝置應當被理解為表示能夠以任何方式存儲和/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度，該保護元件可以同時作為電池蓋板和/或行李廂承載底板。US 2001/0030069A1號文獻公開了一種用于設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荷而提供或設計。在根據(jù)本發(fā)明的理念的情況下，保護元件用作碰撞保護更適合設置在電池上方。 從而保證所要保護的電池設置于兩個十分堅固的部件之間，也就是在位于其下面的底板以及位于其上面的保護元件之間。在車輛尾部具有行李廂的情況下，電池有利地設置在行李廂區(qū)域中，同時保護元件位于兩個后輪罩之間。保護元件可以相對于其豎直位置固定在輪罩區(qū)域中，從而使它在側(cè)面碰撞事件中不會移位，因此總是處于最佳位置。在這種情況下，保護元件可以任意設置，并且與其所處其間的輪罩無剛性連接。然而，作為一種選擇，將保護元件與其所處其間的輪罩連接也是可能的。在兩個輪罩之間延伸的夾芯板可以作為保護元件。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。保護元件也可以是對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，保護元件可以同時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。保護元件還可以是擠壓(pressing)或深沖(deep-drawn)的部件的形式。保護元件的形狀由此能更好地適應行李廂的幾何形狀。優(yōu)選地，保護元件具有凸緣，它通過凸緣緊固在車輛的底板上。這些凸緣可以設置為剖面型材件的一部分、獨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非常堅固的保護蓋。為了提高保護元件的剛性，可以通過獨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，因為保護元件在其中間區(qū)域與電池緊固。


本發(fā)明通過附圖中的示例性實施例進行說明并參考附圖詳細介紹，其中圖I顯示沒有本發(fā)明的保護元件的后行李廂中的電池的設置；圖2顯示與圖I相同的設置在側(cè)面碰撞發(fā)生時，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)明的保護元件的示例性實施例，電池在側(cè)面碰撞中保持完好;圖4顯示一種示例性實施例，其中保護元件未連接至輪罩；圖5顯示一種示例性實施例，其中保護元件相對輪罩豎直固定，但是并未通過傳遞力的元件與輪罩剛性連接；圖6顯示一種保護元件固定至輪罩的示例性實施例；圖7顯示另一種保護元件固定至輪罩的示例性實施例；
圖8為保護元件的第一示例性實施例的透視圖；圖9顯示保護元件的第二示例性實施例；圖10顯示保護元件的第三示例性實施例；圖11顯示具有中間固定的保護元件的示例性實施例；圖12顯示保護元件緊固至電池的示例性實施例；圖13顯示保護元件在電池上的設置，保護元件同時具有封閉及開放剖面區(qū)域，封閉剖面區(qū)域作為附加加強方式，以及圖14顯示一種示例性實施例，其中保護元件設置于電池上部并具有封閉剖面。附圖標記說明I…. 混合動力汽車/
2…. 打李廂；
3…. 輪罩;
4…. 電池；
5…. 底板；
6..·. 其它車輛；
7…. 后輪；
8…. 保護兀件；
9…. 支角;
10.. …負荷轉(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.. …加強件；
27.. …箱形型材。
具體實施例方式圖I和圖2顯不本領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展狀況。在混合動力汽車或電動車輛I中，在輪罩3之間的后行李廂2中設置有相對較寬的電池4，作為標準，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，該危險可以用加固的方式抵消。為此，在電池4的上部設置長方形保護元件8，在輪罩3之間的空間形成橋接。保護元件8十分堅固并且對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和設置在其上部的保護元件8之間。因此當發(fā)生側(cè)碰時，防止車輪7與相關(guān)的輪罩3 —起向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，因為保護元件8抵抗輪罩3和后輪7的該移動。電池4因此被有效保護且在所述側(cè)碰事件中沒有損壞或損壞減少。圖4顯示一種示例性實施例，其中保護元件8沒有與輪罩3相連。這樣的連接并非必須的，因為當發(fā)生側(cè)面碰撞時，輪罩3及被其環(huán)繞的車輪7必然與保護元件8鄰接，因此保護元件8即使在沒有額外連接時也能可靠地產(chǎn)生效果。在圖5所示的示例性實施例中，保護元件8相對于各個輪罩3垂直固定，但不與輪罩3剛性連接。在這種情況下，保護元件8與輪罩3相鄰的末端與負荷轉(zhuǎn)移元件10通過其兩個水平支角9連接。在這種情況下，負荷轉(zhuǎn)移元件10以這種方式設置當碰撞發(fā)生時，它最大化地擠靠輪罩3，因此實現(xiàn)對保護元件8負荷的均勻轉(zhuǎn)移。如圖6所示的示例性實施例中,保護元件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的一個支角12與輪罩3連接，同時保護元件8置于突出的支角13上并緊固在支角13上時，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所示的示例性實施例中，描述一種保護元件8與輪罩3稍微更穩(wěn)定的連接。 除了放置保護元件8的角材11之外，進一步提供與角材11鏡像對稱的角材14，其一個支角 15與輪罩3緊固，另一個支角16直接位于保護元件8的上部，從而保護元件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。保護元件8的許多不同實施例都是可能的。但是，其結(jié)構(gòu)中最重要的是，保護元件 8對彎曲均具有強抵抗能力，因此才可能轉(zhuǎn)移剛性負荷。圖8顯示了這種保護元件8的第一示例性實施例。在這種情況下，保護元件8由包含兩個外表面層18和一個硬質(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也是由兩個外表面層20組成，兩個外表面層中間設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，保護元件8依靠獨立支承臂23固定的實施例也是可能的。支承臂 23固定保護元件8的中間區(qū)域，從而保護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，因為對彎曲較低的抵抗能力由支承臂23補償。如圖12所示，保護元件8還可以直接緊固在電池上。在這種情況下，保護元件8 的中間區(qū)域與電池比較適合用螺釘連接24緊固。圖13顯示保護元件8的另一示例性實施例。在這種情況下，保護元件8由平板25 組成，平板25的上部緊固有加強件26。在該示例性實施例中，電池4設置于底板5和保護元件8的板25下面的平面之間。圖14顯示的示例性實施例中，保護元件8具有箱形型材27形式的封閉橫截面，電池4設置于底板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
1.一種機動車輛，尤其是混合動力車輛或電動車輛，其具有設置于兩輪罩之間的能量存儲裝置，尤其是電池，其特征在于，在能量存儲裝置區(qū)域中輪罩之間具有當發(fā)生猛烈施加的擠壓負荷時不會彎曲的長方形保護元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機動車輛，其特征在于，所述保護元件設置于能量存儲裝置的上部。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述機動車輛，其特征在于，具有位于后部的行李廂，能量存儲裝置設置于行李廂區(qū)域中，其中保護元件位于兩個后輪罩之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任意一項所述的機動車輛，其特征在于，保護元件相對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中任意一項所述的機動車輛，其特征在于，保護元件與其所處其間的輪罩無傳遞力的連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任意一項所述的機動車輛，其特征在于，保護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中任意一項所述的機動車輛，其特征在于，保護元件為在兩個輪罩之間延伸的夾芯板。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機動車輛，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所述的機動車輛，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所述的機動車輛，其特征在于，保護元件為對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所述的機動車輛，其特征在于，保護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所述的機動車輛，其特征在于，保護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中任意一項所述的機動車輛，其特征在于，保護元件具有凸緣，保護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中任意一項所述的機動車輛，其特征在于，保護元件通過獨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中任意一項所述的機動車輛，其特征在于，保護元件在其中間區(qū)域與能量存儲裝置緊固。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機動車輛(1)，尤其是混合動力汽車或電動車輛，其具有設置于兩輪罩(3)之間的較寬的電池(4)。為了保護電池，尤其是在發(fā)生側(cè)面碰撞時，在電池(4)區(qū)域中輪罩(3)之間設置有在發(fā)生猛烈施加的擠壓負荷時不會彎曲的長方形保護元件(8)。
文檔編號B60K1/04GK102582407SQ201210004668
公開日2012年7月18日 申請日期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 申請人:福特全球技術(shù)公司