CN103303375B - 机动车 - Google Patents

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Abstract

已知电池模块安装于机动车车身的中间底槽中。本发明的任务是，提供一种机动车，其车身具有底部结构，在所述底部结构上安装储能器，该机动车具有高的总刚度。按照本发明，机动车的车身具有底部结构（3），在该底部结构的下侧上在乘客室区域内沿车辆横向（y）看居中安装储能器（2）。虽然储能器（2）设置在底部结构（3）的下侧上，按照本发明的车身仍应该具有高刚度。为此将储能器（2）构成为能承载的车身构件。优选储能器（2）具有能承载的壳体。

Description

机动车
技术领域
本发明涉及一种机动车，其车身具有底部结构。
背景技术
在机动车制造中一般已知，车身的底部结构在乘客室区域内沿车辆纵向通过各侧裙板和一个中间底槽加固。沿车辆横向通常通过所谓脚踏板实现要求的加固，所述脚踏板在后排座位的下方在两个侧裙板之间沿车辆横向延伸。在前面的区域内，沿车辆横向通过前壁实现加固，所述前壁同时构成乘客室的前边界。
在具有不同于传统内燃机的驱动方案的机动车中，在车辆制造中提出问题，在哪里可安装需要的储能器。因此例如DE102009006990A1公开，在中间底槽中安装电池模块。这一方面具有车辆的重心相对低的优点，因为重的电池模块设置在车辆底部的区域内。另一方面在中间底槽中的电池模块在事故时不仅从侧面而且从前面或后面被很好地保护以免损坏。
发明内容
本发明的任务是，提供一种包括具有底部结构的车身的机动车，在所述底部结构上安装储能器，该机动车具有高的总刚度。
该任务利用一种具有本发明特征的机动车解决，其车身具有在乘客室区域内的底部结构，储能器是能承载的车身构件，储能器具有能承载的壳体，为了加固，在壳体中沿车辆横向看在壳体的居中区域内设置纵向条，该纵向条沿车辆纵向在前侧壁与后侧壁之间延伸，纵向条沿车辆高度方向看在壳体的整个高度上延伸并且将底部与盖连接。
按照本发明，机动车具有包括底部结构的车身，在所述底部结构的下侧上在乘客室区域内沿车辆横向看居中安装储能器。这样的储能器例如可以是电池模块或者说高压蓄电池，车身的底部结构在两侧分别通过沿车辆纵向延伸的侧裙板限定。
已证明有利的是，将储能器居中设置于在乘客室区域内的底部结构的下方。在这种情况下机动车的前车部和后车部作为车前碰撞或车尾碰撞的挤压区使用，从而保护乘客室与在其下方设置的储能器，只要乘客室具有足够的刚度。在侧面碰撞时经由各侧裙板吸收一大部分的能量。储能器在此在侧面不延伸到各侧裙板。由此在按照本发明的设置中在侧面碰撞时储能器也很好地被保护。
储能器在机动车的底部区域内占用大量结构空间，在传统车身中增强的车身结构要求所述结构空间。虽然储能器设置在底部结构的下方，按照本发明的车身应该仍具有高刚度，由此乘客室在碰撞时受尽可能小的损害。为此将储能器构成为能承载的车身构件。优选储能器具有能承载的壳体。有利地壳体为此包括能承载的侧壁、能承载的底部和能承载的盖。附加地，为了进一步加固，在壳体中沿车辆横向看在壳体的居中区域内可以设置纵向条，所述纵向条沿车辆纵向在前侧壁与后侧壁之间延伸。此外该纵向条沿车辆高度方向看可以在壳体的整个高度上延伸并将底部与盖连接。优选为了加固，在壳体中还可以设置至少一个横向条，所述横向条沿车辆横向在两侧的侧壁之间延伸。
按其他的有利的实施形式，所述壳体具有能承载的侧壁、能承载的底部和能承载的盖。
按其他的有利的实施形式，为了加固，在壳体中设置至少一个横向条，所述横向条沿车辆横向在两侧的侧壁之间延伸。
按其他的有利的实施形式，在储能器的两侧分别有一个纵梁平行于各侧裙板延伸，并且所述纵梁邻接储能器。
按其他的有利的实施形式，各纵梁沿车辆纵向向前超出储能器至少延伸到前壁的区域内。
按其他的有利的实施形式，地板下方横梁沿车辆纵向看在储能器之前延伸并且邻接该储能器，所述地板下方横梁沿车辆横向在两个侧裙板之间延伸。
按其他的有利的实施形式，脚踏板沿车辆纵向看在储能器的后面延伸并且邻接该储能器，所述脚踏板沿车辆横向在两个侧裙板之间在后排座位的下方延伸。
按其他的有利的实施形式，沿车辆纵向看在地板下方横梁与脚踏板之间在两侧沿车辆横向分别在侧裙板与纵梁之间设置一个支承部。
按其他的有利的实施形式，两个并排设置的变速器纵梁沿车辆横向看在各纵梁之间、沿车辆纵向在地板下方横梁与前壁之间延伸。
按其他的有利的实施形式，在储能器的壳体上在前面和/后面和/或侧面设置用于连接到车身的其余部分上的连接部，这些连接部突出于储能器的壳体。
按其他的有利的实施形式，储能器的壳体具有用于连接到各变速器纵梁上的前面的连接部。
按其他的有利的实施形式，壳体在侧面具有用于连接到邻接的纵梁上的连接部。
按其他的有利的实施形式，壳体在前面具有用于连接到邻接的地板下方横梁上的连接部。
按其他的有利的实施形式，壳体在后面具有至少一个用于连接到车身的后桥梁上的连接部。
按其他的有利的实施形式，壳体沿车辆横向看居中地在纵向条上方的区域内连接于车身的处在所述纵向条上方的底板。
附图说明
附图中示出本发明的实施例，借助该实施例以下更详细地描述本发明。示意性的附图如下：
图1轿车车身从下面观察的透视图，
图2图1中所示的车身的剖面的透视图，
图3图1中所示的车身的剖面的示意图。
具体实施方式
各图中示出机动车的包括高压蓄电池2的车身1。高压蓄电池2用作储能器，用于机动车的电驱动装置的能量供应。高压蓄电池2在车身的在乘客室区域内的底部结构3的下侧上安装。所述高压蓄电池由于给定的结构空间情况沿车辆高度方向z是较扁平的，由此一方面不限制机动车的离地间隙，并由此另一方面机动车不构成不希望高的。高压蓄电池2的高度在此大致对应于侧裙板4的高度。该高度在15cm与20cm之间。沿车辆横向y高压蓄电池2居中设置，由此高压蓄电池2的重量G在两侧均匀地分配。在宽度上高压蓄电池2在多于机动车宽度的三分之二上延伸。当然在高压蓄电池两侧仍保留距侧裙板4的自由空间。各侧裙板4在侧面限定在乘客室区域内的底部结构3。沿车辆纵向x高压蓄电池2安装在乘客室下方的区域内。该高压蓄电池在此在多于乘客室区域内的底部结构3的纵向尺寸的一半上延伸。
高压蓄电池2的这种设置在碰撞时具有大优点：在车前碰撞或车尾碰撞时，高压蓄电池2通过车身的前车部5或通过车身的后车部6良好保护，前车部或后车部在这种情况下用作挤压区，以便保护乘客室并由此也保护在乘客室区域内的底部结构3，高压蓄电池2安装在该底部结构上。在侧面碰撞时，各侧裙板4拦住大部分碰撞。在它们损害高压蓄电池2之前，各侧裙板甚至可以稍微朝机动车中心挤入。
在传统的车身中，中间底槽很大程度有助于车身的乘客室的总刚度。在所示机动车车身中，由于在其下面安装的高压蓄电池2不允许实现这样的中间底槽，因为所需要的高度不能被提供。现在为了补偿这样的刚度影响，将高压蓄电池2设计成为能承载的车身构件。
为此高压蓄电池2具有包括刚性的侧壁和刚性的上侧15及刚性的下侧16的刚性壳体。该壳体包括多个相应刚性的金属构件或塑料构件。在壳体中在壳体的整个纵向尺寸上沿车辆横向y看居中延伸纵向条17，所述纵向条连接前侧壁与后侧壁并连接上侧15与下侧16。附加地，在壳体中多个横向条18沿车辆横向y延伸，所述横向条在高压蓄电池2的整个宽度上延伸并且支承在壳体的两侧的侧壁上。纵向条17和各横向条18决定性地提高壳体的刚度。所述纵向条和横向条如同骨架贯穿壳体。通过纵向条17和各横向条18，各个高压电池单元彼此分开地在高压蓄电池中设置。
在高压蓄电池2的两侧分别延伸一个纵梁7，所述纵梁直接邻接高压蓄电池2。各纵梁7分别通过帽形的金属板构件构成，所述金属板构件以其两个向上突出的边缘区段从下面安装在底板上。各纵向支架7沿车辆纵向x平行于各侧裙板4延伸并且以它们的端部区域分别连接于车身的其余部分。为此所述两个纵梁7的后端部连接于脚踏板8。脚踏板8沿车辆横向y在两个侧裙板4之间在后排座位下面的区域内延伸。脚踏板8在车辆纵向x上限定用于后排座位的乘客的向下的放脚空间。高压蓄电池2沿车辆纵向x同样邻接脚踏板8。高压蓄电池2在前面邻接地板下方横梁9，所述地板下方横梁沿车辆横向y在两个侧裙板4之间延伸。两个纵梁7同样连接于地板下方横梁9。但所述纵梁向前越过高压蓄电池2和地板下方横梁9向前延伸并且分别支承在前车部5的主纵梁10上。
附加地，两个变速器纵梁11沿车辆纵向x在地板下方横梁9与前壁横梁之间延伸，所述前壁横梁沿前壁12在车辆横向y上延伸，所述前壁构成乘客室的前边界。在两个变速器纵梁11上也支承前桥梁13，该前桥梁用于安装机动车的前桥。
沿车辆纵向x看在地板下方横梁9与脚踏板8之间在两侧分别具有沿车辆横向y延伸的支承部14，所述支承部将各纵梁7支承在侧裙板4上。
高压蓄电池2与多个邻接的车身构件相连。为此高压蓄电池2的壳体具有多个连接部，用于连接在各邻接的车身构件上，所述车身构件在前面、后面和/或侧面突出于壳体。这样沿车辆纵向x从壳体向前伸出两个梁接纳部21作为连接部，它们连接于各变速器纵梁11。Y形支撑件22作为连接部沿车辆横向y看居中向后超出壳体，所述Y形支撑件以其两个后端部连接于车身的后桥梁。
高压蓄电池2的壳体具有环绕的由刚性的空心型材构成的框架23作为连接部，所述框架环绕地邻接壳体的各侧壁并由这些侧壁伸出。该框架23附加提高壳体的刚度并且用作连接部。这样框架23与地板下方横梁9、脚踏板8和两个邻接的纵梁7相连接。
代替传统的中间底槽，车身的底部结构3至少在高压蓄电池2的区域内沿车辆高度方向z看具有小的向上的隆起部19，该隆起部沿车辆纵向x延伸并且沿车辆横向y看居中设置。在该隆起部19中设置W形的加固隆起部19的腹板20。所述腹板同样沿车辆纵向x延伸并且沿车辆高度方向z向下不超出底部结构3的各邻接的区域。
高压蓄电池2的壳体沿车辆高度方向z居中经由多个连接部位A连接在腹板20上。通过在腹板20上的附加的连接部位A确保，相对重的高压蓄电池2不会不希望地处于振动。在此各连接部位A处在纵向条17的上方。
轿车的包括高压蓄电池2的车身的该按照本发明的构造在所有的碰撞方式时具有大的优点。在车前碰撞中，前车部5吸收一大部分的碰撞能量并在此变形。乘客室和在其下面设置的高压蓄电池2应该保持尽可能不损坏。为此底部结构3在乘客室区域内必须具有相应高的刚度。高压蓄电池2在很大程度上有助于此，所述高压蓄电池设计成为能承载的车身构件。
在车前碰撞或车尾碰撞时，力主要沿车辆纵向x作用。在此通过不同的载荷路径确保在乘客室区域内的底部结构3的为此需要的刚度。在侧面两个侧裙板4显著有助于沿车辆纵向x需要的刚度。在中间的区域内，通过前桥梁13的两个后臂经由各连接部21将力导入高压蓄电池2的支承结构中。通过大量的螺钉连接和高压蓄电池2的固有刚度确保均匀的载荷导出。高压蓄电池2的刚性的壳体与纵向条17一起有助于此。附加地，需要的刚度通过高压蓄电池壳体的经由两个梁接纳部21、Y形支撑件22和环绕的框架23的连接确保，所述梁接纳部、Y形支撑件和环绕的框架通过它们在各周围的车身构件上的连接提高总刚度。导入的力的另一部分也通过邻接高压蓄电池2的各纵梁7导出。这些不同的载荷路径总体上确保在车前碰撞或车尾碰撞时在乘客室区域内的底部结构3的高刚度。
在侧面碰撞时，载荷沿车辆横向y导入一个侧裙板4中。该侧裙板4沿车辆纵向x看在前面支承在A门柱和前壁12上，该侧裙板在后面支承在脚踏板8上。在它们之间侧裙板4支承在地板下方横梁9上。因此力导入A门柱中和/或前壁12中、地板下方横梁9中和脚踏板8中。附加地，一部分力经由支承部14传入纵梁7中。该纵梁又支承在地板下方横梁9和脚踏板8上。附加地，纵梁7邻接具有刚性的壳体的高压蓄电池2。导入高压蓄电池2的力主要经由高压蓄电池2的刚性的壳体和各横向条18传递。由此高压蓄电池2显著有助于沿车辆横向y的刚度。因此机动车的按照本发明的包括高压蓄电池2的车身沿车辆横向y也具有高刚度。
由此总体上高压蓄电池2作为能承载的车身构件显著有助于机动车在底部区域内的总刚度。

Claims (16)

1.机动车，其车身具有在乘客室区域内的底部结构(3)，在底部结构(3)的下侧上沿车辆横向(y)看居中安装储能器(2)，其特征在于，储能器(2)是能承载的车身构件，储能器(2)具有能承载的壳体，为了加固，在壳体中沿车辆横向(y)看在壳体的居中区域内设置纵向条(17)，该纵向条沿车辆纵向(x)在前侧壁与后侧壁之间延伸，该纵向条(17)沿车辆高度方向(z)看在壳体的整个高度上延伸并将底部(16)与盖(15)连接，并且该纵向条(17)将前侧壁与后侧壁连接，脚踏板(8)沿车辆纵向看在储能器(2)的后面延伸并且邻接该储能器，所述脚踏板沿车辆横向(y)在两个侧裙板(4)之间在后排座位的下方延伸。
2.按照权利要求1所述的机动车，其特征在于，所述壳体具有能承载的侧壁、能承载的底部(16)和能承载的盖(15)。
3.按照权利要求1所述的机动车，其特征在于，为了加固，在壳体中设置至少一个横向条(18)，所述横向条沿车辆横向(y)在两侧的侧壁之间延伸。
4.按照权利要求2所述的机动车，其特征在于，为了加固，在壳体中设置至少一个横向条(18)，所述横向条沿车辆横向(y)在两侧的侧壁之间延伸。
5.按照权利要求1至4之一项所述的机动车，其特征在于，在储能器(2)的两侧分别有一个纵梁(7)平行于各侧裙板(4)延伸，并且所述纵梁邻接储能器(2)。
6.按照权利要求5所述的机动车，其特征在于，各纵梁(7)沿车辆纵向(x)向前超出储能器(2)至少延伸到前壁(12)的区域内。
7.按照权利要求1至4之一项所述的机动车，其特征在于，地板下方横梁(9)沿车辆纵向(x)看在储能器(2)之前延伸并且邻接该储能器，所述地板下方横梁沿车辆横向(y)在两个侧裙板(4)之间延伸。
8.按照权利要求5所述的机动车，其特征在于，地板下方横梁(9)沿车辆纵向(x)看在储能器(2)之前延伸并且邻接该储能器，所述地板下方横梁沿车辆横向(y)在两个侧裙板(4)之间延伸。
9.按照权利要求8所述的机动车，其特征在于，沿车辆纵向(x)看在地板下方横梁(9)与脚踏板(8)之间在两侧沿车辆横向(y)分别在侧裙板(4)与纵梁(7)之间设置一个支承部(14)。
10.按照权利要求8所述的机动车，其特征在于，两个并排设置的变速器纵梁(11)沿车辆横向看在各纵梁(7)之间、沿车辆纵向(x)在地板下方横梁(9)与前壁(12)之间延伸。
11.按照权利要求1至4之一项所述的机动车，其特征在于，在储能器(2)的壳体上在前面和/后面和/或侧面设置用于连接到车身的其余部分上的连接部(21、22、23)，这些连接部突出于储能器(2)的壳体。
12.按照权利要求10所述的机动车，其特征在于，储能器(2)的壳体具有用于连接到各变速器纵梁(11)上的前面的连接部(21)，所述连接部突出于储能器(2)的壳体。
13.按照权利要求5所述的机动车，其特征在于，壳体在侧面具有用于连接到邻接的纵梁(7)上的连接部(23)，所述连接部突出于储能器(2)的壳体。
14.按照权利要求7所述的机动车，其特征在于，壳体在前面具有用于连接到邻接的地板下方横梁(9)上的连接部(23)，所述连接部突出于储能器(2)的壳体。
15.按照权利要求11所述的机动车，其特征在于，壳体在后面具有至少一个用于连接到车身的后桥梁上的连接部(22)。
16.按照权利要求1至4之一项所述的机动车，其特征在于，壳体沿车辆横向(y)看居中地在纵向条(17)上方的区域内连接于车身的处在所述纵向条上方的底板。
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