用于車(chē)輛的牽引馬達(dá)電池的殼體的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種用于車(chē)輛的牽引馬達(dá)電池的殼體，其包括：多個(gè)側(cè)壁、頂壁和底壁，其中側(cè)壁、頂壁和底壁中的每一者均包括多個(gè)平行的T形導(dǎo)向件，并且其中，在頂壁上和底壁上的T形導(dǎo)向件水平地延伸，并且其中，在側(cè)壁中的一些側(cè)壁上的T形導(dǎo)向件豎直地延伸；以及裝配在T形導(dǎo)向件之間的多個(gè)縱長(zhǎng)的連接件。本實(shí)用新型提供了一種用于車(chē)輛的牽引馬達(dá)電池的殼體，以從碰撞中吸收能量而使電池外殼變形最小化，并且具有有限的封裝空間要求同時(shí)為電池外殼組件提供附加剛度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
用于車(chē)輛的牽引馬達(dá)電池的殼體
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本公開(kāi)涉及用于電動(dòng)車(chē)輛電池的電池外殼的保護(hù)性結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)車(chē)輛使用的電池被包圍在裝配至車(chē)身的外殼或殼體中。電池能夠在與車(chē)輛的前部、后部及側(cè)面間隔開(kāi)的位置裝配至車(chē)身。例如，電池可以裝配在乘客室下面、行李箱中、乘客室前面或縱向延伸的通道中。
[0003]電池必須在碰撞中免受損壞。鋰離子電池組或其他類(lèi)型的電池單元可緊密地封裝在電池殼體內(nèi)。為防止殼體侵入容納電池單元的區(qū)域，要避免電池殼體的變形。侵入電池殼體會(huì)使電池單元破裂并泄露出電池單元的內(nèi)容物。
[0004]當(dāng)電池殼體裝配在車(chē)輛中的中心位置時(shí)，例如，乘客室的下方，在車(chē)身的側(cè)面與電池外殼之間可獲得有限的壓碎空間。而在電池外殼與車(chē)輛的前端或后端之間可獲得更多的壓碎空間。在任一情況下，存在對(duì)于從碰撞中吸收能量而使電池外殼變形最小化的高效且有效的輕型結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期以來(lái)尚未實(shí)現(xiàn)的需求。該結(jié)構(gòu)必須具有有限的封裝空間要求同時(shí)為電池外殼組件(包括撞擊吸收結(jié)構(gòu))提供附加剛度。
[0005]已經(jīng)提出了保護(hù)電池外殼的一些方法:在電池外殼上增加梁和橫向構(gòu)件或延伸電池外殼的外部。這些方法增加了車(chē)輛的重量并且需要封裝梁和橫向構(gòu)件的額外空間。由于附加重量對(duì)燃料經(jīng)濟(jì)性有不利影響，因此要避免附加重量。增加的封裝空間需求對(duì)車(chē)輛設(shè)計(jì)自由度產(chǎn)生了不利影響。
[0006]通過(guò)以下概述的本公開(kāi)來(lái)解決上述問(wèn)題和其他問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種用于車(chē)輛的牽引馬達(dá)電池的殼體，以從碰撞中吸收能量而使電池外殼變形最小化，并且具有有限的封裝空間要求同時(shí)為電池外殼組件提供附加剛度。
[0008]根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，公開(kāi)了一種用于車(chē)輛的牽引馬達(dá)電池的殼體。該殼體包括多個(gè)側(cè)壁、頂壁和底壁。各壁均包括多個(gè)平行的T形導(dǎo)向件。位于頂壁和底壁上的T形導(dǎo)向件水平地延伸，位于一些側(cè)壁上的T形導(dǎo)向件豎直地延伸。該殼體還包括裝配于T形導(dǎo)向件之間的多個(gè)縱長(zhǎng)連接件。
[0009]根據(jù)本公開(kāi)的其他方面，T形導(dǎo)向件可包括一對(duì)懸臂式凸緣和間隔支腿，間隔支腿從各壁延伸至該對(duì)懸臂式凸緣的接縫。連接件可包括邊緣部，邊緣部的厚度基本上等于間隔支腿的長(zhǎng)度。
[0010]連接件可包括適于由一對(duì)平行T形導(dǎo)向件接收的第一邊緣部和第二邊緣部。連接件還可包括在第一邊緣部與第二邊緣部之間的中心部，該中心部與邊緣部共面。連接件可包括在第一邊緣部與第二邊緣部之間的中心部，該中心部包括部分圓柱形壁，其從T形導(dǎo)向件向外突出并且連接第一邊緣部和第二邊緣部。可替代地，連接件可包括在第一邊緣部與第二邊緣部之間的中心部，該中心部包括撞擊吸收外部面以及在該中心部與邊緣部之間延伸的支撐壁。
[0011]連接件可包括第一實(shí)施例和第二實(shí)施例。第一實(shí)施例包括在第一邊緣部與第二邊緣部之間的第一中心部，該第一中心部包括第一撞擊接收外部面和第一對(duì)支撐壁，第一對(duì)支撐壁在第一中心部與第一邊緣部和第二邊緣部之間延伸深度“D”；第二實(shí)施例包括在第三邊緣部與第四邊緣部之間的第二中心部，第二中心部包括第二撞擊接收外部面和支撐壁，該支撐壁在第二中心部與第三邊緣部和第四邊緣部之間延伸深度“d”，其中深度“D”大于深度“d”。
[0012]根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)方面，多個(gè)連接件可包括不同的第一組連接件和第二組連接件。第一組連接件可具有在垂直于壁的方向上的從相應(yīng)的壁到連接件的撞擊接收表面測(cè)得的深度“D”。第二組連接件可具有在垂直于壁的方向上的從相應(yīng)的壁到連接件的撞擊接收表面測(cè)得的深度“d”，其中深度“D”大于深度“d”。連接件還可包括第三組連接件，其具有在垂直于壁的方向上的從相應(yīng)的壁到連接件的撞擊接收表面測(cè)得的深度“dl”，其中深度“d”大于深度“dl”。
[0013]連接件可包括不同類(lèi)型的連接件?？商峁┑谝活?lèi)型的連接件，其具有在第一邊緣部與第二邊緣部之間的第一中心部，其中第一中心部是部分地圓柱形。第二類(lèi)型的連接件可具有在第三邊緣部與第四邊緣部之間的第二中心部，其中第二中心部包括平面撞擊接收外部面。第二類(lèi)型的連接件可包括在第二中心部與第三邊緣部和第四邊緣部之間延伸的第一支撐壁和第二支撐壁?？商娲?，平面撞擊接收外部面可設(shè)置在平面加強(qiáng)板的外側(cè)上。
[0014]根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)方面，公開(kāi)了用于為具有電池供電式牽引馬達(dá)的車(chē)輛的電池提供撞擊吸收外殼的方法。該方法包括:提供具有多個(gè)平行豎直導(dǎo)向件的豎直延伸壁，提供多個(gè)連接件，以及將連接件插入豎直導(dǎo)向件之間以向豎直延伸壁提供撞擊吸收組件，該撞擊吸收組件由位于豎直延伸壁的外表面上的連接件形成。
[0015]根據(jù)本公開(kāi)涉及該方法的其它方面，該方法還可包括:提供具有多個(gè)平行水平延伸導(dǎo)向件的水平延伸壁。提供多個(gè)第二連接件，以及將第二連接件插入水平延伸導(dǎo)向件之間以向水平延伸壁提供撞擊吸收組件，該撞擊吸收組件由位于水平延伸壁的第二外表面上的第二連接件形成。
[0016]根據(jù)本公開(kāi)的其他可替代的方面，豎直壁上的豎直延伸導(dǎo)向件可為T(mén)形導(dǎo)向件，水平壁上的水平延伸導(dǎo)向件可為T(mén)形導(dǎo)向件。T形導(dǎo)向件可包括間隔支腿和一對(duì)懸臂式凸緣，其中間隔支腿從各壁延伸至該對(duì)懸臂式凸緣的接縫。連接件可包括邊緣部，邊緣部的厚度基本上等于間隔支腿的長(zhǎng)度。
[0017]根據(jù)本公開(kāi)的其他方面，外圍空間可由可用于插入連接件的撞擊吸收外殼周?chē)能?chē)輛限定，該外圍空間包括小區(qū)域和大區(qū)域。該方法還包括第一附加步驟:選擇第一組連接件，其中該第一組連接件具有在垂直于壁的方向上的從相應(yīng)的壁到連接件的撞擊接收表面測(cè)得的深度“D”，并且將第一組連接件插入大區(qū)域；以及第二附加步驟:選擇第二組連接件，其中第二組連接件具有在垂直于壁的方向上的從相應(yīng)的壁到連接件的撞擊接收表面測(cè)得的深度“d”，并且將第二組連接件插入小區(qū)域，其中深度“D”大于深度“d”。
[0018]該方法還可涉及由可用于插入連接件的撞擊吸收外殼周?chē)能?chē)輛限定的外圍空間，該外圍空間包括具有第一構(gòu)造的第一區(qū)域和具有第二構(gòu)造的第二區(qū)域。該方法可包括第一類(lèi)型連接件的使用，該第一類(lèi)型連接件具有在第一邊緣部與第二邊緣部之間的部分圓柱形的第一中心部。該方法還可包括第二類(lèi)型連接件的使用，第二類(lèi)型連接件具有在第三邊緣部與第四邊緣部之間的平面第二中心部，其中第一區(qū)域設(shè)置有第一類(lèi)型連接件，第二區(qū)域設(shè)置有第二類(lèi)型連接件。
[0019]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的用于車(chē)輛的牽引馬達(dá)電池的殼體能夠從碰撞中吸收能量而使電池外殼變形最小化，并且具有有限的封裝空間要求同時(shí)為電池外殼組件提供附加剛度。
[0020]以下參考附圖描述本公開(kāi)的上述方面和其他方面。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為車(chē)輛的仰視平面示意圖，其示出了設(shè)置在乘客室下方的車(chē)輛框架上的電池外殼。
[0022]圖2為包括設(shè)置在外殼的側(cè)面和頂部上的幾種不同類(lèi)型的連接件的電池外殼的第一實(shí)施例的立體圖。
[0023]圖3為圖2所示的電池外殼的局部放大立體圖。
[0024]圖4為圖2所示的電池外殼的局部放大橫截面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]參考附圖公開(kāi)了所示實(shí)施例。然而，應(yīng)該理解，所公開(kāi)的實(shí)施例僅意為可以多種替代形式實(shí)施的實(shí)例。附圖不一定按比例繪制，并且可以放大或縮小一些特征來(lái)顯示特定部件的細(xì)節(jié)。所公開(kāi)的具體結(jié)構(gòu)和功能性細(xì)節(jié)不應(yīng)視為限定，而是作為教導(dǎo)本領(lǐng)域的技術(shù)人員如何實(shí)踐所公開(kāi)概念的代表性基礎(chǔ)。
[0026]參照?qǐng)D1，車(chē)輛10被圖示地示出為帶有用于電池供電式牽引馬達(dá)的電池12。車(chē)輛10包括支撐在框架16上的車(chē)身14。牽引馬達(dá)18也裝配至框架16。牽引馬達(dá)18為電池供電式牽引馬達(dá)，其由電池12供電來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪20。本公開(kāi)的重點(diǎn)是用于電池的外殼21。
[0027]車(chē)身14包括側(cè)車(chē)身22、前保險(xiǎn)杠24和后保險(xiǎn)杠26。外殼21中的電池12被示出為位于車(chē)輛10的乘客室下方的中心位置。應(yīng)當(dāng)注意，與側(cè)車(chē)身22距電池12相對(duì)較近的間距相比，電池與前保險(xiǎn)杠24和后保險(xiǎn)杠26之間的空間量實(shí)質(zhì)上更大。當(dāng)設(shè)計(jì)用于電池12的連接件時(shí)，由于側(cè)車(chē)身22與電池12之間減小的可用壓碎空間量，因此導(dǎo)致側(cè)車(chē)身22朝向電池12驅(qū)動(dòng)的側(cè)面撞擊碰撞呈現(xiàn)出較大的挑戰(zhàn)。
[0028]參照?qǐng)D2至圖4，通常以參考標(biāo)號(hào)21表示的外殼示出為包括底壁30(在圖1中示出)和頂壁32。前壁36面向前保險(xiǎn)杠24(在圖1中示出)，后壁38面向后保險(xiǎn)杠26(在圖1中示出)。電池外殼21包括右側(cè)壁40和左側(cè)壁42。以上側(cè)壁在拐角44處連接。
[0029]在所示實(shí)施例中示出了三種不同類(lèi)型的連接件，但應(yīng)該理解，在某種程度上根據(jù)車(chē)輛內(nèi)的可用空間，也可采用其他構(gòu)造和形狀的連接件。所示三種類(lèi)型的連接件包括部分圓柱形連接件48、梯形空間限定連接件50以及平面連接件52。
[0030]如圖2和圖3所示的半圓柱形連接件48的撞擊吸收壁54為弧形或半圓柱形壁54，該壁54與外殼21的平面壁一起形成半圓柱形室56。撞擊吸收壁48為弧型縱長(zhǎng)構(gòu)件，當(dāng)該部分圓柱形連接件48在連接至頂壁32或底壁30時(shí)在水平方向上安裝時(shí)，該壁的弧繞水平軸線X形成;或者，當(dāng)該部分圓柱形連接件48連接至豎直壁36至42時(shí)，該壁的弧繞豎直軸線Y形成。連接件也可在水平方向上固定在一個(gè)或多個(gè)豎直壁上。在半圓柱形撞擊吸收壁的相對(duì)邊緣上設(shè)有連接件凸緣58和60。
[0031]梯形空間限定連接件50限定有梯形室62。連接件50包括間隔壁或撞擊吸收壁64以及位于撞擊吸收壁64的相對(duì)側(cè)上的右斜壁66和左斜壁68。右斜壁66和左斜壁68分別延伸至右連接件凸緣72和左連接件凸緣74。如圖所示的斜壁66和斜壁68以相對(duì)于外殼壁大約45°角度設(shè)置。但應(yīng)該理解，傾斜表面的定向可以是相對(duì)于外殼壁的任何角度或甚至與外殼壁成直角。
[0032]平面連接件52為平面構(gòu)件，其連接至外殼21上的其中一個(gè)壁。平面連接件52具有起連接件凸緣作用的右邊緣76和左邊緣78。
[0033]連接件48至52通過(guò)T形導(dǎo)向件80連接至外殼的壁，T形導(dǎo)向件80以平行定向設(shè)置在外殼上。半圓柱形連接件的連接件凸緣58和60、梯形連接件50的右凸緣72和左凸緣74以及邊緣76和78適于由相鄰的T形導(dǎo)向件80接收，T形導(dǎo)向件80使連接件保持抵靠外殼213形導(dǎo)向件包括中心凸緣82，其在內(nèi)端上連接至壁并且向外延伸至橫桿84 ο橫桿84平行于連接有T形導(dǎo)向件80的外殼的壁。通常，除了在拐角處僅一個(gè)連接件凸緣需要支撐外，一個(gè)T形導(dǎo)向件支撐兩個(gè)連接件。
[0034]參照?qǐng)D4，不同類(lèi)型的連接件均具有如從壁測(cè)得的不同深度并需要或多或少的空間。例如，在圖4中，半圓柱形連接件48示出為具有深度“D”，梯形連接件50具有深度“d”。深度“d”小于深度“D”并且將需要較少的外殼周?chē)姆庋b空間。平面連接件的深度等于平面連接件52的厚度，并將小于深度“d”且將需要甚至更少的空間。
[0035]各個(gè)連接件吸收撞擊能量的能力也不同，這取決于連接件的類(lèi)型。可將連接件制造成具有不同的厚度并且可由不同的材料制成，這些材料包括鋁合金、鋼合金、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料或聚合物合成物。本公開(kāi)能夠使電池外殼21抵抗各種范圍的撞擊力，同時(shí)將其容納在外殼21周?chē)目捎梅庋b空間內(nèi)。其他的車(chē)輛部件通常由如圖4所示的結(jié)構(gòu)86表示。其他的結(jié)構(gòu)可以是框架導(dǎo)軌、梁、底板結(jié)構(gòu)、配件等。
[0036]T形導(dǎo)向件80提供用于支撐外殼21上的連接件的靈活的機(jī)構(gòu)。車(chē)輛設(shè)計(jì)中的變化可影響用于撞擊吸收連接件的可用空間。如果由于設(shè)計(jì)變化而導(dǎo)致可用空間減少，則可用梯形連接件替代半圓柱形連接件。如果測(cè)試表明在側(cè)面上或其中一個(gè)側(cè)面的一部分上需要額外的撞擊能力吸收，則可使用更堅(jiān)固的或厚的連接件或可以指定連接件的不同類(lèi)型。
[0037]上述實(shí)施例為具體的實(shí)例，其并非描述了本公開(kāi)的所有可能形式?？蓪⑺镜膶?shí)施例的特征進(jìn)行組合以形成所公開(kāi)概念的進(jìn)一步的實(shí)施例。本說(shuō)明書(shū)中使用的文字是描述性文字而非限制性文字。所附權(quán)利要求的范圍寬于具體公開(kāi)的實(shí)施例并且包括所示實(shí)施例的修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于車(chē)輛的牽引馬達(dá)電池的殼體，其特征在于，包括: 多個(gè)側(cè)壁、頂壁和底壁，其中所述側(cè)壁、所述頂壁和所述底壁中的每一者均包括多個(gè)平行的T形導(dǎo)向件，并且其中，在所述頂壁上和所述底壁上的所述T形導(dǎo)向件水平地延伸，并且其中，在所述側(cè)壁中的一些側(cè)壁上的所述T形導(dǎo)向件豎直地延伸；以及 裝配在所述T形導(dǎo)向件之間的多個(gè)縱長(zhǎng)的連接件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車(chē)輛的牽引馬達(dá)電池的殼體，其特征在于，所述T形導(dǎo)向件包括間隔支腿和一對(duì)懸臂式凸緣，其中所述間隔支腿從所述側(cè)壁、所述頂壁和所述底壁中的每一者延伸至所述一對(duì)懸臂式凸緣的接縫。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于車(chē)輛的牽引馬達(dá)電池的殼體，其特征在于，所述連接件包括邊緣部，所述邊緣部的厚度等于所述間隔支腿的長(zhǎng)度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車(chē)輛的牽引馬達(dá)電池的殼體，其特征在于，所述連接件包括適于由一對(duì)平行的所述T形導(dǎo)向件接收的第一邊緣部和第二邊緣部。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于車(chē)輛的牽引馬達(dá)電池的殼體，其特征在于，所述連接件包括在所述第一邊緣部與所述第二邊緣部之間的中心部，所述中心部與所述第一邊緣部和所述第二邊緣部共面。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于車(chē)輛的牽引馬達(dá)電池的殼體，其特征在于，所述連接件包括在所述第一邊緣部與所述第二邊緣部之間的中心部，所述中心部包括從所述T形導(dǎo)向件向外突出并且連接所述第一邊緣部和所述第二邊緣部的部分圓柱形壁。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于車(chē)輛的牽引馬達(dá)電池的殼體，其特征在于，所述連接件包括在所述第一邊緣部與所述第二邊緣部之間的中心部，所述中心部包括撞擊接收外部面和在所述中心部與所述第一邊緣部和所述第二邊緣部之間延伸的支撐壁。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于車(chē)輛的牽引馬達(dá)電池的殼體，其特征在于，所述連接件包括:第一種類(lèi)連接件，所述第一種類(lèi)連接件包括在所述第一邊緣部與所述第二邊緣部之間的第一中心部，所述第一中心部包括第一撞擊接收外部面和第一對(duì)支撐壁，所述第一對(duì)支撐壁在所述第一中心部與所述第一邊緣部和所述第二邊緣部之間延伸深度“D” ；以及第二種類(lèi)連接件，所述第二種類(lèi)連接件包括在第三邊緣部與第四邊緣部之間的第二中心部，所述第二中心部包括第二撞擊接收外部面和支撐壁，所述支撐壁在所述第二中心部與所述第三邊緣部和所述第四邊緣部之間延伸深度“d”，其中所述深度“D”大于所述深度“d”。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車(chē)輛的牽引馬達(dá)電池的殼體，其特征在于，多個(gè)所述連接件包括: 第一組連接件，所述第一組連接件具有在垂直于所述側(cè)壁、所述頂壁和所述底壁的方向上的從相應(yīng)的壁到所述連接件的撞擊接收表面測(cè)得的深度“D” ；以及 第二組連接件，所述第二組連接件具有在垂直于所述側(cè)壁、所述頂壁和所述底壁的方向上的從相應(yīng)的壁到所述連接件的撞擊接收表面測(cè)得的深度“d”，其中所述深度“D”大于所述深度“d”。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于車(chē)輛的牽引馬達(dá)電池的殼體，其特征在于，多個(gè)所述連接件包括: 第三組連接件，所述第三組連接件具有在垂直于所述側(cè)壁、所述頂壁和所述底壁的方向上的從相應(yīng)的壁到所述連接件的撞擊接收表面測(cè)得的深度“CU”，其中所述深度“d”大于所述深度“CU”。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車(chē)輛的牽引馬達(dá)電池的殼體，其特征在于，多個(gè)所述連接件包括: 第一類(lèi)型連接件，所述第一類(lèi)型連接件具有在第一邊緣部與第二邊緣部之間的第一中心部，其中所述第一中心部是部分圓柱形；以及 第二類(lèi)型連接件，所述第二類(lèi)型連接件具有在第三邊緣部與第四邊緣部之間的第二中心部，其中所述第二中心部包括平面撞擊吸收外部面。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于車(chē)輛的牽引馬達(dá)電池的殼體，其特征在于，所述第二中心部包括在所述第二中心部與所述第三邊緣部和所述第四邊緣部之間延伸的第一支撐壁和第二支撐壁。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于車(chē)輛的牽引馬達(dá)電池的殼體，其特征在于，所述平面撞擊接收外部面設(shè)置在平面加強(qiáng)板的外側(cè)上。
【文檔編號(hào)】H01M2/10GK205488288SQ201620117286
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年2月5日
【發(fā)明人】賽伊德·努希爾, 穆罕默德·里達(dá)·巴庫(kù)什, 薩伊德·戴維·巴爾巴特, 威廉·L·斯坦克
【申請(qǐng)人】福特環(huán)球技術(shù)公司