CN101152836B - 用于混合动力车辆的电池安装结构 - Google Patents

Abstract

在此公开了一种用于混合动力车辆的电池安装结构。本发明的电池安装结构构造使得电池组件能够方便地安装到车辆中，并且相对于车身，电池组件的位置能够方便的改变。因此，本发明确保了能够用作行李箱空间的空间，在后碰发生时充分吸收碰撞，并且该空间提供了存放备用轮胎所需的空间。而且，本发明使得在后座折下来后，可以将相对较长的物品，诸如一副滑雪板，装载到车辆中。

Description

用于混合动力车辆的电池安装结构

相关申请的交叉引用

本申请基于2006年9月28日提交的系列号为10-2006-0094671的韩国申请，并且要求其优先权，在此该申请所公开的全部内容通过引用合并到本申请中。

技术领域

本申请涉及一种用于混合动力车辆的电池安装结构，更具体地，涉及一种技术，该技术改进了用于安装为电机提供电力的电池的结构，该电池用于同时依靠电机与发动机提供动力的车辆上。

背景技术

通常，安装在车辆上用于为电机提供电力以使得车辆运行的电池都相对较大而且重。因此，车辆的空间利用，舒适性与稳定性等都会根据在车辆中安装这种电池的结构而改变。

在传统的电池安装结构中，已经提出这样一种结构，电池与逆变器作为一个整体的组件加工，该组件安装到车辆后座的背面并与后座具有相同的角度。

在上述结构中，在车辆后座之后限定一块相对较大的空间，该空间可以用作行李箱空间，从而可以使从行李箱中放入或取出备用轮胎的过程变得方便。而且，由于当发生后碰时，可以通过变形而吸收碰撞的空间量增大，因而车辆的安全性得以提高。

同时，还提出过另一种结构，包括电池和逆变器的整体组件水平定位于车辆后部地板上。在这种结构中，将整体组件安装到车上的过程相对容易，并且还具有一个优势，就是相对较长的物品，如滑雪板可以在后座折下来后较为容易地装载到车上。然而，由于这个组件，行李箱的空间减小，且从行李箱中放入或取出备用轮胎的过程变得不方便。而且，还存在一个劣势，就是当后碰发生时，可以通过变形而吸收碰撞的空间量不足。

发明内容

本发明的实施例提供一种用于混合动力车辆的电池安装结构，为了利用两种传统电池安装方法中的优点，该电池安装结构的构造使得电池组件易于安装到车上并且电池组件在车身中的位置易于的改变，从而确保有空间可以用作行李箱空间，该空间在后碰发生时足以吸收碰撞，能够为存放备用轮胎提供所需的空间，并且还能在后座折下来后将相对较长的物品，如滑雪板，装载到车上。

根据本发明实施例的用于混合动力车辆的电池安装结构，其包括设置在电池组件下端后边缘的圆柱形轴件，该电池组件靠近车辆尾端。圆柱形轴件作为电池组件的转轴，使得电池组件相对于车身可围绕圆柱形轴件转动。电池组件的电线穿过圆柱形轴件延伸到电池组件外部。垂直位置保持装置使电池组件以垂直定位状态保持在车辆后座后方。水平位置保持装置使电池组件以水平定位状态保持在车辆后部地板的上表面。

附图说明

为了更好的理解本发明的特征和目的，参照下文的详细描述和附图进行说明，其中：

图1是表示根据本发明的实施例，用于混合动力车辆的电池安装结构的示图；

图2是表示图1的电池组件的另一侧示图；

图3是表示根据本发明的垂直位置保持装置的结构与工作原理的示图；

图4是表示根据本发明的水平位置保持装置的结构与工作原理的示图；

图5是根据本发明的水平位置空气供给装置的分解透视图；

图6是表示图5的水平位置空气供给装置安装到地板镶板上后的剖视图；

图7是表示图5的水平位置空气供给装置的传动缸转动时连接缸与瓣阀的操作视图；以及

图8是表示图1的电池组件安装到车身上后，其垂直定位状态与水平定位状态相比较的侧视图。

具体实施方式

下文中，将参照附图对本发明的优选实施例进行详细描述。

参照图1和2，本发明的实施例包括圆柱形轴件3，其整体设置在靠近车辆尾端的电池组件1的下端后边缘，并且作为电池组件1的转轴，使得电池组件1相对于车身可围绕圆柱形轴件3转动。电池组件1的电线向外延伸穿过圆柱形轴件3。本发明进一步包括垂直位置保持装置和水平位置保持装置，其中垂直位置保持装置将电池组件以垂直定位状态保持在车辆后座后方，水平位置保持装置将电池组件1以水平定位状态保持在地板后部的上表面。

此处，术语“电池组件”既包含用于运行混合动力车辆电机的单电池的含义，也包含电池与逆变器组合形成的组件的含义。

换句话说，仅单独封装电池的情况与将电池和逆变器封装到一起的情况均视为落入本发明的范围之内。

参照附图所示，电池组件1沿车身横向延伸预定长度，且设置在车辆后座与行李箱之间所限定的空间中，从而其可围绕圆柱形轴件3转动，该圆柱形轴件沿车身的横向定位。此外，如图1所示的电池组件1的垂直定位状态为基准，面1-1称为电池组件1的上表面，面1-2称为电池组件1的相对端面，面1-3称为电池组件1的背面，其面对车身尾端。

同时，止动凸圈(stop bead)5中的每一个均具有预定的横截面和预定的长度，止动凸圈5圆周设置在圆柱形轴件3的表面。支撑件9具有能够将各自的止动凸圈5接收到其中的止动槽7，该支撑件设置在车身上，从而防止圆柱形轴件3沿其纵向产生不必要的移动。

此外，围绕圆柱形轴件3的独立支架安装在车身上，使得电池组件1能够稳定且平稳的围绕圆柱形轴件3在垂直位置和水平位置之间转动。

当电池组件1在垂直位置与水平位置间转动时，穿过圆柱形轴件3与电池组件1相连的电线不会变形，因此可以保持稳定的电连接。

参照图1至3，垂直位置保持装置包括手柄11、传动卷筒13和锯齿形转子17，其中手柄11可转动地设置在电池组件1的上表面；传动卷筒13通过手柄11的转动而转动；并且锯齿形转子17通过带15而与传动卷筒13连接。垂直位置保持装置还包括垂直位置锁闭杆19，每个锁闭杆均有多个插孔，该插孔在每隔一定距离相互隔开的位置与锯齿形转子17咬合，并且设置在每个锯齿形转子17的对面以使得其相互面对面，从而垂直位置锁闭杆19通过锯齿形转子17的转动伸出或收回到电池组件1的相对端面中。

因此，当手柄11转动时，旋转力通过传动卷筒13和带15而传递到锯齿形转子17。当锯齿形转子17转动时，垂直位置锁闭杆19同时伸出或收回到电池组件1的相对端面中。

当电池组件1处于垂直定位时，如果垂直位置锁闭杆19从电池组件1的相对端面伸出并插入车身上相应位置中形成的各自的孔中时，电池组件1就通过垂直位置锁闭杆19和圆柱形轴件3可靠地固定到车身上。

参照图1至4，水平位置保持装置包括钩21和水平位置锁闭杆23，其中钩21设置在电池组件1的背面；水平位置锁闭杆23沿平行于后部地板的方向线性移动，当电池组件1水平定位于后部地板的上表面时，水平位置锁闭杆23可拆卸的锁连到钩21上。水平位置保持装置还包括板簧25和凸轮钮27，其中板簧25与水平位置锁闭杆23整体连接，使得锁闭杆23偏移于锁闭杆23从与之相连的钩21中脱开的方向；并且凸轮钮27具有垂直转轴且设置在后部地板上以便可围绕垂直转轴转动，从而当凸轮钮27朝一个方向转动时，锁闭杆23在其克服板簧25的弹力的同时，沿着锁闭杆23与钩21相锁连的方向运动，从而将电池组件1保持在水平定位状态。水平位置保持装置还包括支撑体29，其安装在后部地板上，覆盖住锁闭杆23、板簧25和凸轮钮27以形成一个整体。

也就是说，当使用者朝一个方向转动凸轮钮27时，锁闭杆23就与钩21相锁连或脱开。

当使用者操纵手柄11以使得垂直位置锁闭杆19收回到已垂直定位的电池组件1中，同时围绕圆柱形轴件3转动电池组件1使之到达后部地板的上表面时，钩21插入支撑体29。在这种状态下，使用者转动凸轮钮27。因此，水平位置锁闭杆23克服板簧25的弹力并伸入到钩21中与之锁连。随之，电池组件1通过圆柱形轴件3，钩21以及水平位置锁闭杆23以水平定位状态稳定的固定到车身上。

同时，参照图1，2及5至7，本发明的实施例还包括水平位置空气供给装置、垂直位置空气入口31和空气出口33，其中水平位置空气供给装置当电池组件1以水平定位状态处于后部地板的上表面时，通过电池组件1的背面从后部地板侧面向电池组件1供给空气；垂直位置空气入口31形成于电池组件1的一个端面的上方位置，通过从水平位置空气供给装置和垂直位置空气入口31两者中选择其一为电池组件1供给空气；并且空气出口33形成于电池组件1的另一端面的下方位置以排出空气，该部分空气是通过水平位置空气供给装置或垂直位置空气入口31流入到电池组件1中的。

也就是说，空气通过水平位置空气供给装置或垂直位置空气入口31供应到电池组件1中，供应的空气通过空气出口33排到外部。

水平位置空气供给装置包括水平位置空气入口35，其形成于电池组件1的背面。此外，水平位置空气供给装置还包括外部圆筒37、传动缸41和内部圆筒43，其中当电池组件1水平定位于后部地板的上表面时，外部圆筒37通过后部地板设置在与水平位置空气入口35相对应的位置；传动缸41可转动的设置于外部圆筒37中，且该传动缸的上、下端面还有传动法兰39；并且内部圆筒43设置于传动缸41中并在其中的某一位置与外部圆筒37相连。水平位置空气供给装置进一步还包括瓣阀47，其转轴由内部圆筒43支撑，该瓣阀还具有与传动缸41的一个传动法兰39滚动接触的整体辊子45，因此当传动法兰39转动时，瓣阀47围绕与传动法兰39转轴垂直的转轴转动，从而打开和关闭内部圆筒43。

而且，沿与后部地板垂直的方向线性移动的连接缸49设置在传动缸41与内部圆筒43之间。导向凸块51位于传动缸41的周向内表面。螺旋导向槽53形成于连接缸49的周向外表面。线性导向槽55纵向形成于连接缸49中，用于放置连接缸49的线性导向槽55中的瓣阀47的转轴。因此，当传动缸41转动时，连接缸49通过传动缸41的导向凸块51的转动而沿垂直方向运动，该凸块与连接缸49的螺旋导向槽53相咬合。

另外，用于过滤通过内部圆筒43的空气的过滤器57设置在内部圆筒43内。在本发明的实施例中，两个瓣阀47分别位于过滤器57的上方和下方并且通过传动缸41的转动而转动。

垂直位置空气入口31用于向处于垂直定位状态的电池组件1提供空气。此时，如图所示，水平位置空气入口35用盖子封闭。

参照附图，在图1和2中，垂直位置空气入口31，水平位置空气入口35和空气出口33均显示为用盖子封闭。

而且，车身中具有柔软的空气供给管(未示出)，并且其可拆卸的与垂直位置空气入口31连接。空气出口33与位于车身上的柔软的空气排放管连接，以使得空气排放到车身外部。

因此，当电池组件1处于垂直定位的情况时，空气供给管与垂直位置空气入口31连接以用于通过垂直位置空气入口31向电池组件1内供给空气。当电池组件1处于水平定位的情况时，垂直位置空气入口31被盖子盖住，空气通过水平位置空气供给装置供给到电池组件1中。在上述两种情况下，供给到电池组件1中的空气均通过空气出口33和空气排出管排放到车辆外部。

在对水平位置空气供给装置的工作的详细描述中，当使用者转动传动缸41，瓣阀47中与传动缸41的传动法兰39滚动接触的辊子45转动，由此瓣阀47也转动，从而打开内部圆筒43。

因此，空气能够从其下端通过内部圆筒43。在此，空气在通过内部圆筒43时经过过滤，并且随后被供给到电池组件1中。

而且，当瓣阀47通过传动缸41的转动而打开时，与传动缸41一同转动的导向凸块51为连接缸49的螺旋导向槽53导向，从而线性向上移动连接缸49。

因此，连接缸49从后部地板上向上突出。在这种状态下，当电池组件1处于水平位置，连接缸49插入到水平位置空气入口35中。从而，空气在通过内部圆筒43后又通过水平位置空气入口35，从车身下方位置供给到电池组件1中。

当然，在上述状态中，电池组件1能够利用水平位置锁闭杆23，钩21以及圆柱形轴件3可靠地保持在水平定位状态。

当希望将电池组件1从上述状态垂直立起时，用户转动凸轮钮27，以使得锁闭杆23通过板簧25的弹力从钩21中脱开。此后，使用者垂直放置电池组件1并操纵手柄11以使得电池组件1通过垂直位置锁闭杆19固定到车身上。接下来，空气供给管与垂直位置空气入口31连接，水平位置空气入口35用盖子盖住。

当然，当传动缸41以反方向转动时，连接缸49向下运动，同时，瓣阀47返回到关闭状态。

图8为安装到车身上地电池组件地垂直定位状态与水平定位状态相比较的侧视图。左侧视图显示了电池组件1处于垂直定位状态的情况，空气通过垂直位置空气入口31从空气供给管(A)供给到电池组件1中并且通过空气出口33与空气排出管(B)排到车身外部。右侧的视图显示了电池组件1处于水平定位状态的情况，空气通过水平位置空气供给装置(C)向电池组件1供给，空气在电池组件1中循环流动，并通过空气排出管(B)排到车身外部，其过程如箭头所示。

在具有上述结构的本发明中，在电池组件1处于垂直定位的情况下，在车辆后座之后划定出一块相对较大空间，该空间能够作为行李箱空间，因此使得从行李箱中放入和取出备用轮胎的过程变得方便。而且，当后碰发生时，因为可以通过变形而吸收碰撞的空间量稍稍增加，从而使得车辆的安全性得以提高。在电池组件1水平放置的情况下，在后座折起后，相对较长的物品，如一副滑雪板，也能较容易的装载到车辆中。

另外，因为不需要将电池组件1相应于车辆后座的倾斜角度而倾斜安装，安装的方便性得以提高。

如前所述，本发明的电池安装结构构造使得电池组件可以方便的安装到车辆上，相对于车身电池组件的位置可以方便的改变，因此确保了能够用作行李箱空间的空间足以当后碰发生时吸收碰撞，为了存放备用轮胎，该空间也是必需的，并且该空间使得在后座折下后可以将相对较长的物品，如滑雪板，装载到车辆中。

Claims (8)

1.一种用于混合动力车辆的电池安装结构，其包括：

圆柱形轴件，其设置在与车辆尾端相邻的电池组件下端后边缘，并作为所述电池组件的转轴，使得所述电池组件相对于车身可围绕所述圆柱形轴件转动，所述电池组件的电线穿过所述圆柱形轴件而延伸到所述电池组件外部；

垂直位置保持装置，其将所述电池组件以垂直定位状态保持在所述车辆的后座后方；和

水平位置保持装置，其使所述电池组件以水平定位状态保持在所述车辆的后部地板的上表面。

2.根据权利要求1所述的电池安装结构，其中：

止动凸圈，其具有预定的横截面和预定的长度，并沿圆周方向设置在所述圆柱形轴件的周向外表面，和

支撑件，其具有接收所述止动凸圈的止动槽，所述支撑件设置在所述车身中，从而阻止了所述圆柱形轴件沿其纵向方向的运动。

3.根据权利要求1所述的电池安装结构，其中所述垂直位置保持装置包括：

可转动地设置在所述电池组件上表面的手柄；

通过所述手柄的转动而转动的传动卷筒；

通过带而与所述传动卷筒相连的带锯齿的转子；和

垂直位置锁闭杆，每个垂直位置锁闭杆在彼此以均匀间隔分开的位置处具有多个插孔，所述垂直位置锁闭杆设置在所述带锯齿的转子的相对侧，从而所述带锯齿的转子与所述垂直位置锁闭杆的所述插孔咬合，并且所述垂直位置锁闭杆通过所述带锯齿的转子的转动而伸出或收回到所述电池组件的相对端面中。

4.根据权利要求1所述的电池安装结构，其中所述水平位置保持装置包括：

钩，其设置在与所述车辆的所述尾端相邻的电池组件背面；

水平位置锁闭杆，其可沿与所述车辆的所述后部地板平行的方向线性移动，从而当所述电池组件水平定位于所述后部地板的所述上表面时，所述水平位置锁闭杆可拆卸地与钩锁连；

板簧，其与所述水平位置锁闭杆相连，从而所述水平位置锁闭杆通过所述板簧而沿所述水平位置锁闭杆从与其相连的所述钩上脱开的方向偏移；

凸轮钮，其具有垂直转轴并设置在所述后部地板上，以便可围绕所述垂直转轴转动，从而，当所述凸轮钮朝一个方向转动时，所述锁闭杆在其克服所述板簧的弹力的同时，沿着所述锁闭杆与所述钩相锁连的方向运动；和

支撑体，其安装到所述后部地板并覆盖所述锁闭杆、所述板簧和所述凸轮钮以形成一个整体。

5.根据权利要求1所述的电池安装结构，其还包括：

水平位置空气供给装置，当所述电池组件水平定位于所述后部地板的所述上表面时，其从后部地板侧面通过与所述车辆的所述尾端相邻的所述电池组件的背面向所述电池组件中供给空气；

垂直位置空气入口，其形成于所述电池组件的第一端面中的上部位置，从而空气通过从所述水平位置空气供给装置与所述垂直位置空气入口两者中选择的其一而供给到所述电池组件中；

空气出口，其形成于所述电池组件第二端面中的下部位置，以排出空气，所述空气通过所述水平位置空气供给装置或所述垂直位置空气入口流入到电池组件中。

6.根据权利要求5所述的电池安装结构，其中所述水平位置空气供给装置包括：

水平位置空气入口，其形成于所述电池组件的所述背面；

外部圆筒，当所述电池组件水平定位于所述后部地板的所述上表面时，其通过所述后部地板而设置在与所述水平位置空气入口相对应的位置；

传动缸，其可转动地设置在所述外部圆筒中，在所述传动缸的上、下端上分别设有传动法兰；

内部圆筒，其位于所述传动缸内部，并且其一部分与外部圆筒连接；和

瓣阀，其具有由所述内部圆筒支撑的转轴，并具有设置在所述转轴上且与所述传动缸的一个传动法兰滚动接触的辊子，从而，当所述传动法兰转动时，所述瓣阀也围绕与所述传动法兰的转轴垂直的所述转轴转动，从而打开或关闭所述内部圆筒。

7.根据权利要求6所述的电池安装结构，其还包括：

连接缸，其设置在所述传动缸和所述内部圆筒之间，使得可沿着与所述后部地板垂直的方向移动，其中：

导向凸块设置在所述传动缸的周向内表面；

螺旋导向槽形成于所述连接缸的周向外表面；并且

线性导向槽纵向形成于所述连接缸中，从而所述瓣阀的所述转轴设置在所述线性导向槽中，因此，

当所述传动缸转动时，所述连接缸通过所述传动缸的所述导向凸块的转动而沿着垂直方向运动。

8.根据权利要求6所述的电池安装结构，其还包括：

过滤器，其设置在所述内部圆筒中，用于过滤通过所述内部圆筒的空气。

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