CN104701473A - 用于车辆的电池单元保持装置 - Google Patents

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Abstract

一种将电池单元保持在适当位置的电池单元保持装置，包括固定部件、被固定部件以及定位部件，所述定位部件设置在车身与电池单元之间以便将电池单元定位在车身上。被固定部件具有支承轴，所述支承轴沿与车身的纵向方向和宽度方向中的一者相对应的第一方向延伸并且支承向下作用在电池单元上的荷载。固定部件在支承轴的中间位置处握住支承轴且能够沿支承轴移动。当大于第一预设力的第一冲击力沿第一方向施加在车身上时，定位部件允许固定部件从支承轴的中间位置沿着支承轴在第一方向上移动。

Description

用于车辆的电池单元保持装置
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的电池单元保持装置。
背景技术
在日本未审专利申请公报No.2013-67334中公开了一种用于车辆的电池单元保持装置。该电池单元保持装置在车身与电池单元之间具有可变形的托架。该可变形的托架支承在车身与电池单元之间向下作用于电池单元上的荷载。如果冲击力沿车辆的宽度方向施加至车辆，则车身可能由于该冲击力而沿宽度方向变形或被压碎，并且，与该冲击力相对应的惯性力可能作用于电池单元上。当其数值大于指定数值的冲击力沿车辆宽度方向施加至车辆时，托架会变形从而允许电池单元相对于车身沿电池单元的宽度方向移动或者移位。因此，在冲击力施加至车辆的情况下，电池单元保持装置抑制由电池单元引起的损坏，同时将电池单元保持在车身的下部部分中的适当位置。
日本未审专利申请公报No.2006-182099公开了一种不同类型的用于车辆的电池单元保持装置。该电池单元保持装置具有：设置在车辆中的电池框架；以及螺栓。该电池框架具有沿车辆宽度方向延伸的长形孔。螺栓通过该长形孔紧固至电池单元，使得螺栓杆插入通过长形孔并且螺栓头按压成从上方接触长形孔的周向部。电池框架与螺栓配合以支承在车身与电池单元之间向下作用在电池单元上的荷载。当其数值大于指定数值的冲击力沿车辆的宽度方向施加至车辆时，螺栓能够沿宽度方向在长形孔内移位，因而允许电池单元相对于车辆沿电池单元的宽度方向移动。因此，根据本公报的电池单元保持装置也抑制由电池单元引起的损坏，同时将电池单元保持在车身的下部部分中的适当位置。
然而，上述公报中所公开的电池单元保持装置往往重量较重并且具有较高的成本。
更具体地，就日本未审专利申请公报No.2013-67334中所公开的电池单元保持装置而言，将可变形的托架制成足够牢固以便足以支承电池单元上的荷载会使得该电池单元保持装置的重量和材料成本增大。而且，将该托架设计并制造成在受到冲击力时能够变形而不会失效也会使制造成本增大。
另一方面，就日本未审专利申请公报No.2006-182099中所公开的电池单元保持装置而言，将电池框架的围绕长形孔的部分和螺栓制成足够地牢固以便足以支承电池单元上的荷载也可能导致电池单元保持装置的重量和材料成本的增大。设计具有落入期望范围内的紧固强度的螺栓需要对螺栓的紧固扭矩进行精确控制，这可能导致紧固扭矩操纵的成本的增加。
鉴于以上情况而做出的本发明旨在提供一种实用、轻质且制造成本低廉的用于车辆的电池单元保持装置。
发明内容
根据本发明的方面，提供了一种将电池单元保持在车身的下部部分中的适当位置的用于车辆的电池单元保持装置，其包括：固定部件，该固定部件设置在车身和电池单元中的一者中；被固定部件，该被固定部件设置在车身和电池单元中的另一者中并且能够固定在固定部件上；以及定位部件，该定位部件设置在车身与电池单元之间以便将电池单元相对于车身进行定位。被固定部件包括支承轴，该支承轴沿与车身的纵向方向和宽度方向中的一者相对应的第一方向延伸，以便支承向下作用在电池单元上的荷载。固定部件在支承轴的中间位置处握住支承轴且能够沿着支承轴在第一方向上移动。定位部件构造成当大于第一预设力的第一冲击力沿第一方向施加至车身时允许固定部件从支承轴的中间位置沿着支承轴在第一方向上移动。
本发明的其他方面和优点将通过下文中结合以示例的方式示出本发明的原理的附图所做出的说明而变得明显。
附图说明
本发明及其目的和优点可以参照下文对实施方式的说明以及附图最好地理解，附图中：
图1为安装有根据本发明的第一实施方式的电池单元保持装置的车辆的示意图；
图2为图1的电池单元保持装置的示意图，该图示出该电池单元从车辆上移除后的状态；
图3为沿图2中的箭头方向Z观察的电池单元的俯视图；
图4为沿图2中的箭头方向Y观察的车身的框架构件和其他零部件的仰视图；
图5为沿图1中的线I-I截取的局部截面图，该图示出电池单元保持装置的撞击件装置和锁定装置；
图6为沿图1中的线II-II截取的局部截面图，该图示出电池单元保持装置的定位部件；
图7为沿图5中的线III-III截取的局部截面图，该图示出撞击件装置的支承轴被锁定装置固定的状态；
图8为示出撞击件装置的支承轴从锁定装置上释放的状态的局部截面图；
图9为类似于图6的沿图1中的线II-II截取的局部截面图，该图说明了当第一冲击力大于第一预设力时定位部件的操作；
图10为类似于图5的沿图1中的线I-I截取的局部截面图，该图说明了当第一冲击力大于第一预设力时撞击件装置和锁定装置的操作；
图11为类似于图5的沿图1中的线I-I截取的局部截面图，该图说明了当沿与图10中的方向相反的方向作用的第一冲击力大于第一预设力时撞击件装置和锁定装置的操作；
图12为类似于图6的沿图1中的线II-II截取的局部截面图，该图示出定位部件的改型；
图13为类似于图6的沿图1中的线II-II截取的局部截面图，该图说明了定位部件的另一改型；
图14为类似于图5的沿图1中的线I-I截取的局部截面图，该图示出根据本发明的第二实施方式的用于车辆的电池单元保持装置的撞击件装置和锁定装置；
图15为示出沿图14中的箭头方向X观察的撞击件装置和锁定装置的侧视图；
图16为沿图6中的箭头方向W观察的定位部件和其他零部件的侧视图，该图说明了当第二冲击力大于第二预设力时定位部件的操作；
图17为示出类似于图15的沿图14中的箭头方向X观察的撞击件装置和锁定装置的局部侧视图，该图说明了当第二冲击力大于第二预设力时撞击件装置和锁定装置的操作；
图18为类似于图5的沿图1中的线I-I截取的局部截面图，该图示出根据本发明的第三实施方式的用于车辆的电池单元保持装置的撞击件装置。
具体实施方式
下文将参照附图对本发明的第一实施方式至第三实施方式进行描述。
第一实施方式
现在将参照图1和图2对本发明的第一实施方式进行描述。参照这些附图，附图标记1表示电池单元保持装置，该电池单元保持装置适于以可移除的方式将电池单元5保持在电动车辆的车身9的下部部分中。电池单元保持装置1为实施本发明的电池单元保持装置的示例。在图1和图2中，带有标识“上”和“下”以及“左”和“右”的双头箭头分别表示车身9的竖直方向和纵向方向。虽然未在图1和图2中示出，但垂直于纵向方向的方向为车身9的宽度方向。该宽度方向由例如出现在图3和图4中的带有标识“右”和“左”的双头箭头示出。也就是说，借助箭头的标识示出了在电池单元保持装置中使用的部件和零部件的定向。
如图2中所示，电池单元5可在电池安装站90处安装至电动车辆的车身9以及从该车身9移除。电池安装站90具有上部底板90A和下部底板90B。电动车辆可以位于上部底板90A上。在上部底板90A中设置有沿竖直方向打开的出入孔90C。在下部底板90B上设置有转运装置97。转运装置97定位在出入孔90C的正下方。
如图2和图3中所示，电池单元5包括箱形外壳5A和存放在外壳5A中的多个电池芯(未示出)。外壳5A具有用于与电源线(未示出)和电池芯进行电连接的连接端子(未示出)。
如图1、图2和图4中所示，车身9在其下部部分中具有安装空间9B，电池单元5存放在该安装空间9B中。应注意，虽然在附图中以简化的形式示出外壳5A，但外壳5A的形状可以根据安装空间9B的形状而适当地进行改型。在车身9中设置有一对左侧构件80和右侧构件80和一对前加强框架85和后加强框架85。
侧构件80、80沿车身9的纵向方向延伸并且分别设置在车身9的下部部分的右侧和左侧。加强框架85、85沿左右方向延伸，即沿车身9的宽度方向延伸，以便与侧构件80、80相交。如图4中所示，侧构件80、80布置成沿安装空间9B的相应的右边缘和左边缘延伸，并且加强框架85、85布置成沿安装空间9B的相应的前边缘和后边缘延伸。如图2中所示，侧构件80、80和加强框架85、85设置成从上方面对安装空间9B。
参照图1至图7，电池单元保持装置1包括四个锁定装置10、四个撞击件装置30以及四个定位部件50。锁定装置10为本发明的固定部件的示例。撞击件装置30为本发明的被固定部件的示例。
如图3中所示，相应的锁定装置10设置在电池单元5的右前方、左前方、右后方以及左后方。设置在电池单元5的右侧和左侧的锁定装置10具有大致相同的构型，仅仅是左右相反地布置。因此，在下文的说明中将针对在图5、7、8、9和11中示出的电池单元5的左前侧的锁定装置10，并且将适当简化或省略对其他锁定装置10的描述和说明。
如图4中所示，相应的撞击件装置30设置在相应的右侧构件80和左侧构件80的前部和后部处并且具有大致相同的构型。因此，在下文的说明中将针对设置在图5、7、8、10和11中示出的左侧构件80的前部处的撞击件装置，并且将适当简化或省略对其余的撞击件装置30的描述和说明。
如图1至图4中所示，定位部件50中的两个定位部件设置在电池单元5的前部部分和前加强框架85的右边位置和左边位置处并且设置在电池单元5的前部部分与前加强框架85之间，并且其余两个定位部件50设置在电池单元5的后部部分和后加强框架85的右边位置和左边位置处并且设置在电池单元5的后部部分与后加强框架85之间。简而言之，图1中的定位部件50设置在车身9与电池单元5之间。所有的定位部件50具有大致相同的构型。因此，在下文的说明中将针对图6和图9中示出的设置于电池单元5的前部部分和前加强框架85的右边位置和左边位置处且设置在电池单元5的前部部分与前加强框架85之间的定位部件50，并且将适当简化或省略对其余定位部件50的描述和说明。
参照图4、5、7和8，撞击件装置30具有一对右基板39和左基板39和撞击件31。每个基板39由截面大致形成ohm(Ω)形状的钢板制成并且沿侧构件80的纵向方向延伸。具体而言，基板39具有曲形部分39C以及平板部分39A、39B，该曲形部分39C沿竖直方向具有大致半圆形截面，平板部分39A、39B连接至曲形部分39C并且分别沿相反的向前方向和向后方向延伸。每对基板39、39设置在侧构件80的相反两侧。
如图5中所示，撞击件31由弯曲成大致U形的钢制突出部件制成。具体而言，撞击件31包括一对右突出部分33A和左突出部分33B以及水平支承轴32。撞击件31的左突出部分33A的上端部插入到左基板39的曲形部分39C中并且焊接至基板39。撞击件31的右突出部分33B的上端部插入到右基板39的曲形部分39C中并且焊接至基板39。笔直向下延伸的突出部分33A、33B在其下端部处由沿左右方向延伸的支承轴32彼此连接。
如图5和图7中所示，左基板39通过与侧壁80A接触的平板部分39A、39B固定地安装至侧构件80的左框架侧壁80A。类似地，右基板39通过与侧壁80A接触的平板部分39A、39B固定地安装至侧构件80的右框架侧壁80A。包含螺栓和螺母的紧固构件37进行紧固以将基板39、39分别固定至侧构件80的框架侧壁80A、80B。结果，基板39、39与向下延伸的撞击件31一起固定至侧构件80。在该状态下，撞击件31的支承轴32在侧构件80下方间隔开的位置处沿宽度方向延伸。因此，固定至锁定装置10的支承轴32支承向下作用于电池单元5上的荷载。
参照图5、7和8，锁定装置10包括壳体19、闭锁件11以及棘爪12。
壳体19固定在电池单元5的外壳5A的与电池单元的前部相邻侧的位置处并且具有形成为穿过壳体19的上部部分的插入孔18。如在图7和8中由虚线所表示的，插入孔18向下延伸至壳体19中。当移动电池单元5以将其安装至车身9时，撞击件31的支承轴32被插入到壳体19中的插入孔18中。
如图7和8中所示，闭锁件轴21和棘爪轴22设置在壳体19中。闭锁件轴21和棘爪轴22在壳体19中沿左右方向延伸。
壳体19具有形成为穿过壳体19的底部的插入孔口19C。当电池单元5安装至车身9或从车身9移除时，图7和8中示出的销91P穿过插入孔口19C并进入壳体19。虽然未在图中示出，但销91P安装在台架91(图2)的上表面上并且能够通过螺线管竖直地移动。
如图7和8中所示，闭锁件11形成为U形截面并且具有凹部11C。闭锁件11具有形成在凹部11C的相反两侧的一对上部爪11A和下部爪11B。凹部11C适于接纳插入到壳体19中的插入孔18中的撞击件31的支承轴32。在上部爪11A的凹部11C相反侧形成有配合面11D。
闭锁件11固定地安装在闭锁件轴21上以便与其一起摆动。闭锁件11被盘簧(未示出)沿箭头方向A1推动。闭锁件11能够从图8中示出的位置沿与方向A1相反的方向摆动至图7中示出的位置，因而将支承轴32保持在插入孔18中。因此，闭锁件11能够绕闭锁件轴21摆动并且能够在闭锁件11接合撞击件31的支承轴32的接合状态与闭锁件11释放支承轴32的释放状态之间转换。
如图7和8中所示，棘爪12具有从棘爪轴22以彼此大致成直角的方式延伸的接合部分12A和操作部分12B，因而其呈现大致L形。棘爪12固定安装在棘爪轴22上以便与其一起旋转。棘爪12被盘簧(未示出)沿箭头方向B1推动。
当电池单元5安装至车身9或从车身9移除时，销91P向上推动图7中以实线示出的棘爪12的操作部分12B以使得棘爪12沿与B1相反的方向旋转。结果，棘爪12移位至图7中由双点划线表示的位置。当销91P转而向下移动至其不接触操作部分12B所处的位置时，棘爪12通过弹簧(未示出)的推力返回至图7中由实线示出的原始位置。
棘爪12移动至图7中以实线示出的位置的运动使得接合部分12A移动至接合部分12A与闭锁件11的配合面11D相接合的位置，即，阻止闭锁件11的摆动运动的位置。另一方面，当棘爪12从图7中以实线示出的位置沿与方向B1相反的方向旋转至图7中由双点划线示出的位置时，使得接合部分12A移动至远离闭锁件11的配合面11D的位置，即，允许闭锁件11的摆动运动的位置。结果，棘爪12绕棘爪轴22的旋转运动固定或释放闭锁件11的摆动运动。
如图7中所示，闭锁件11处于闭锁件11与壳体19中的支承轴32相接合的接合状态，并且图7中由实线示出的棘爪12处于固定闭锁件11的摆动运动的位置。在图7的状态下，支承轴32在插入孔18中位于凹部11C内。如图5中所示，支承轴32由闭锁件11在支承轴32的沿左右方向的由P1所表示的中间位置处保持在凹部11C中。
支承轴32呈圆形截面并且形成为平滑的且在其外周表面上不具有不规则部分。因此，支承轴32不限制锁定装置10从中间位置P1沿着支承轴32在左右方向上运动。具体而言，锁定装置10在其中间位置P1处握住支承轴32，同时允许支承轴32沿着支承轴32在车身9的宽度方向上即在左右方向上移动。图10示出锁定装置10已经沿着支承轴32从中间位置P1向左移动的状态。图11示出锁定装置已经沿着支承轴32从中间位置P1向右移动的状态。
参照图3、4和6，定位部件50包括第一托架51B、第二托架52B以及定位销53。穿过第一托架51B的下部部分形成有第一定位孔51，并且穿过第二托架52B的上部部分形成有第二定位孔52。
参照图4和6，第一托架51B由弯曲的钢板制成并且在与左侧构件80相邻的位置处固定至前加强框架51的底部表面。第一定位孔51为竖直地穿过第一托架51B形成的圆孔。
参照图3和6，第二托架52B也为弯曲的钢板并且在与电池单元5的左侧相邻的位置处固定至外壳5A的前表面。第二定位孔52为竖直地穿过第二托架52B形成的圆孔。
如图6中所示，定位销53由钢制成，并且沿竖直方向延伸。定位销53的下端部固定地插入到第二定位孔52中。具体而言，定位销53的下端部和第二定位孔52的外周边缘焊接到一起以将定位销53固定至第二托架52B。
定位销53的上端部逐渐变细。在将电池单元5安装至车身9时，定位销53在通过锁定装置10固定撞击件装置30之前插入到第一定位孔51中。当定位销53的中间部分牢固地插入到第一定位孔51中而没有游隙时，定位部件50固定电池单元5相对于车身9的位置。
如果车身9由于撞击而受到横向力，则沿图9中所示的箭头方向作用的第一冲击力F1施加至车身9。在本实施方式中，定位部件50构造成使得当施加至车身9的第一冲击力F1大于第一预设力G1时，第一定位孔51沿左右方向发生变形或被破坏。图9示出了从左侧作用在车身9上的第一冲击力F1。定位孔51还能够在第一冲击力F1向左施加至车身9时沿相反方向或向左发生变形或被破坏。
第一预设力G1的数值可以根据实验结果——例如在原型化方法中的碰撞测试或改型中的加速度测量值——而恰当地设定。
第一定位孔51的变形包括：圆形的孔向沿左右方向伸长的孔的变形；以及形成有第一定位孔51的第一托架51B在左右方向上的变形。
当第一定位孔51和第一托架51B如图9所示地变形时，定位部件50允许电池单元5的外壳5A相对于加强框架85沿左右方向移位或移动。这与定位部件50允许固定至电池单元5的外壳5A的锁定装置10相对于固定至车身9的撞击件装置30沿左右方向移动相对应。换言之，如果大于第一预设力G1的第一冲击力F1沿左右方向施加至车身9时，则定位部件50允许锁定装置10沿着支承轴32从图5的位置沿左右方向移动，如图10和11中所示。
参照图2，转运装置97包括：固定在下部底板90B上的基部92；台架91；以及设置在基部92与台架91之间的升降机构93。升降机构93为由例如电动马达、电动线性运动缸和液压缸之类的驱动源驱动的剪刀型，并且竖直移动。控制装置95设置成与转运装置97相邻。控制装置95控制用于升降机构93的驱动源以便提升或降低台架91。
电池单元5以下述方式安装至车身9以及从车身9移除。电动车辆设置在电池安装站90的上部底板90A上的特定位置处，如图2中所示。此时，电动车辆的位置调整成使得安装空间9B定位在出入孔90C的正上方，也就是说，正好位于转运装置97的上方。图2的电动车辆在安装空间9B中不具有例如电池单元5之类的电池单元。
与此同时，电池单元5设置在转运装置97的台架91上的特定位置处。通过控制装置95控制升降机构93来将台架91升起以使电池单元5靠近安装空间9B。通过这样做，撞击件31的支承轴32相对于锁定装置10移动并且抵达插入孔18，如图8中所示，接着，将支承轴32插入到壳体19中的插入孔18中，如图7中所示。当定位销53插入到第一定位孔51中时，如图5中所示，定位部件50将电池单元5相对于车身9定位。
随后，当支承轴32插入到插入孔18中时，如图7中所示，使得闭锁件11的下部爪11B和支承轴32彼此接合并且支承轴32推动闭锁件11。这使闭锁件11抵抗由盘簧施加的推力绕轴21沿与方向A1相反的方向摆动。在这种情形中，由盘簧沿方向B1推动的棘爪12的接合部分12A相继地滑动接触闭锁件的下部爪11B和上部爪11A。
当电池单元5定位在安装空间9B中时，棘爪12在盘簧的推力作用下沿方向B1旋转，因而使得接合部分12A与闭锁件11的配合面11D接合。结果，闭锁件11处于闭锁件11与支承轴32在支承轴32的中间位置P1处接合的接合状态。换言之，锁定装置10固定撞击件装置30。支承轴32支承电池单元5的在车身9与电池单元5之间向下作用的荷载。因此，电池单元保持装置1将电池单元5保持在安装空间9B中。此时，自动地建立了电池单元5中的电池与电动车辆之间的电连接。通过控制装置95控制升降机构93来降低台架91，使得电动车辆为移动做好准备，如图1中所示。
虽然未在图中示出，但在将电池单元5从车身9移除时，安装有电池单元5的电动车辆设置在电池安装站90的上部底板90A上的特定位置处。接着，通过控制装置95控制升降机构93而升起台架91，以使台架91与安装空间9B中的电池单元5的底表面接触。控制装置95使图7中示出的销91P向上移动，因而将棘爪12的操作部分12B推动至图7中由双点划线示出的位置。因此，棘爪12释放闭锁件11。
由于闭锁件11因此从棘爪12上释放并且能够绕轴21摆动，所以通过控制装置95控制升降机构93使得台架91下降。接着，闭锁件11沿方向A1摆动，如图8中所示，并且从撞击件31的支承轴32释放，并且支承轴32从插入孔18移出。具体而言，锁定装置10不再固定撞击件装置30，并且因此，电池单元保持装置1不再保持电池单元5。设置在正下降的台架91上的电池单元5从车身9移除。
根据本实施方式的电池单元保持装置1，如果车辆由于撞击而受到横向力并且沿车身9的宽度方向产生第一冲击力F1，如图9中所示，则车身9可能沿左右方向发生变形或被压碎，或者，与第一冲击力F1相对应的惯性力可能会作用在电池单元5上。当第一冲击力F1的数值大于预设力G1时，第一定位孔51的圆孔可能会变形成长形孔，或者，具有第一定位孔51的第一托架51B——第一定位孔51穿过第一托架51B——可能会沿左右方向变形。由于这种变形，定位部件50允许固定至电池单元5的外壳5A的锁定装置10相对于固定至车身9的撞击件装置30沿左右方向移动。
定位部件50允许锁定装置10从中间位置P1沿着支承轴32沿依照第一冲击力F1的方向的任一方向移动或移位。这吸收了电池单元5相对于车身9沿左右方向的运动。因此，电池单元保持装置1将电池单元5保持在车身9的下部部分中的适当位置，并且甚至在存在沿车身9的宽度方向施加抵抗车身9的冲击力的情况下抑制对电池单元5的破坏。
在电池单元保持装置1中，撞击件装置30的设置成沿左右方向延伸的支承轴32可以制成为更大的直径，以便充分地支承电池单元5上的荷载，却不会明显地增大电池单元保持装置1的重量和成本。此外，为了使锁定装置10在冲击力施加至车身9的情况下平滑地沿着支承轴32移动，电池单元保持装置1可构造成使得不支承电池单元5的任何荷载的定位部件50允许锁定装置10沿着支承轴32移动。因此，锁定装置10和撞击件装置30不必设计成复杂的形式，也不必精确地控制。
因此，第一实施方式的电池单元保持装置1呈现出以下的实用性：其将电池单元5保持在车身9的下部部分中的适当位置并且在冲击力抵抗车身9的情况下抑制对电池单元5的破坏，同时足以支承电池单元5上的荷载。此外，本实施方式的电池单元保持装置1有利地具有较轻的重量和较低的制造成本。
此外，在第一实施方式的电池单元保持装置1中，当大于第一预设力G1的第一冲击力F1沿左右方向施加至车身9时，设置于车身9侧的定位孔51发生变形，因此定位部件50允许锁定装置10相对于撞击件装置30沿左右方向移动。因此，在电池单元保持装置1中，在施加有冲击力的情况下，定位部件50的该允许操作通过具有简单形式的定位孔51容易地进行控制。
第一实施方式的电池单元保持装置1构造成使得电池单元5通过具有上述构型的锁定装置10和撞击件装置30以可移除的方式保持至车身9。第一实施方式的电池单元保持装置1还构造成使得允许电池单元5在施加有冲击力的情况下相对于车身9移动。因此，能够容易地实现重量的减小和制造成本的降低。
定位部件的改型
下文将参照图12对定位部件50的改型进行描述。根据改型的定位部件50构造成使得在大于预设力G1的第一冲击力F1沿左右方向作用在车身9上时，位于车身9侧的第一定位孔51与支承位于电池单元5侧的定位销53的第二定位孔52发生变形或被破坏。
将参照图13对定位部件50的另一改型进行描述。在定位部件50的本改型中，在定位销53的相反的左右两侧部的从竖直方向观察在定位销53的中间位置处形成有一对右凹口53C和左凹口53C。凹口53C从定位销53的外周凹入并且具有凹槽的形状。虽然未在图中示出，但根据本改型的定位部件50的定位销53构造成在大于第一预设力G1的第一冲击力F1沿左右方向施加至车身9时在凹口53C处发生变形或被破坏。
当应用于根据第一实施方式的电池单元保持装置1时，根据上述改型的定位部件50还呈现与之前参照第一实施方式所描述的效果相同的效果。
第二实施方式
如图14、15和17中所示，根据第二实施方式的电池单元保持装置与第一实施方式的电池单元保持装置的不同之处在于，第一实施方式的撞击件装置30由撞击件装置230代替。如图16中所示，根据第二实施方式的电池单元保持装置与根据第一实施方式的电池单元保持装置1的不同之处还在于，已经对第二实施方式的定位部件50稍作改变。根据第二实施方式的电池单元保持装置的其余构型与第一实施方式的大体相同，因此，在第一实施方式中使用的附图标记和符号将用于第二实施方式中具有与第一实施方式的构型大致相同构型的部件。
参照图14和15，以和第一实施方式中的方式相同的方式在对应的右侧构件80和左侧构件80的前部和后部处设置有四个撞击件装置230。因此，在下文的说明中将针对设置在左侧构件80的前部处的撞击件装置230并且将适当省略对其余撞击件装置230的描述和说明。
撞击件装置230具有一对右基板239和左基板239以及撞击件231。每个基板239由沿侧构件80的纵向方向大致形成ohm(Ω)形截面的钢板制成。具体而言，基板239具有曲形部分239C、一对右侧壁239E和左侧壁239E以及平板部分239A、239B，该曲形部分239C具有大致半圆形截面并且沿竖直方向延伸，该对右侧壁239E和左侧壁239E从相应的曲形部分239C的底部边缘向下延伸，平板部分239A、239B连接至曲形部分239C并且分别沿相反的向前方向和向后方向延伸。穿过曲形部分239C形成有轴孔239H、239H。成对的基板239、239设置在侧构件80的相反两侧。
第二实施方式的撞击件231包括一对突出部分33A、33B以及支承轴32。左突出部分33A的上部部分在其前部与后部处被左基板239的侧壁239E、239E夹置并且插入到曲形部分239C中。左突出部分33A的上端部33T向左弯曲并且插入到轴孔239H中。右突出部分33B的上部部分被右基板239的侧壁239E、239E夹置并且插入到曲形部分239C中。右突出部分33B的上端部33U向右弯曲并且插入到轴孔239H中。
分别地，左基板239的平板部分239A、239B附接至侧构件80的左框架侧壁80A，并且右基板239的平板部分239A、239B附接至侧构件80的右框架侧壁80B。基板239、239的平板部分239A、239B通过包含螺栓和螺母的紧固构件37分别固定至侧构件80的框架侧壁80A、80B。结果，撞击件231以能够绕着大致平行于左右方向的轴线X231摆动的方式由基板239、239支承。在其前部和后部被侧壁239E、239E夹置的突出部分33A、33B从基板239、239笔直向下延伸。
基板239、239与向下延伸的撞击件231一起固定至侧构件80。在该状态下，撞击件231的支承轴32在侧构件80下方间隔开的位置处沿左右方向水平延伸。固定至锁定装置10的支承轴32支承向下作用在电池单元5上的荷载。
在车辆在其前部或后部受到撞击的情况下，第二冲击力F2沿车身9的纵向方向施加至车身9，如图16中所示。在本实施方式中，定位部件50构造成使得当施加至车身9的第二冲击力F2大于具有预设值的第二预设力G2时，第一定位孔51和第二定位孔52沿纵向方向发生变形或被破坏。图16示出作用在车身9的后侧的第二冲击力F2。当第二冲击力F2从前侧向后侧施加至车身9时，第一定位孔51和第二定位孔52沿与图16中示出的方向相反的方向发生变形。
如在参照第一实施方式进行描述的第一预设力G1的情形中的那样，第二预设力G2的数值也可以根据实验结果——例如在原型化方法中的碰撞测试或改型中的加速度测量值——而适当地设定。应注意，车身9的纵向方向为本发明中的第二方向的示例。
第一定位孔51和第二定位孔52的变形例如包括第一定位孔51和第二定位孔52向沿着纵向方向延伸的长形孔的变形，以及其中分别具有第一定位孔51、第二定位孔52的第一托架51B和第二托架52B通过它们沿纵向方向的移位而发生的变形。
定位部件50允许电池单元5的外壳5A相对于加强框架85和侧构件80沿纵向方向移动或移位。
通过定位部件50的该允许操作，侧壁239E、239E受突出部分33A、33B推动并且容易地发生塑性变形，如图17中所示，这使得撞击件231绕轴线X231摆动并且使得支承轴32向前或向后移动。换言之，当大于第二预设力G2的第二冲击力F2施加至车身9时，定位部件50允许撞击件231绕轴线X231摆动，从而允许支承轴32向前或向后移动。
根据第二实施方式的电池单元保持装置具有与根据第一实施方式的电池单元保持装置1的效果相同的效果。
在根据第二实施方式的电池单元保持装置中，如果车身由于在车辆的前部或后部处的撞击而受到沿纵向方向的第二冲击力F2，则车身9可能由于第二冲击力F2而沿左右方向变形或被压碎，或者，与第二冲击力F2相对应的惯性力可能作用于电池单元5上。
在该情形下，当第二冲击力F2大于预设力G2时，第一定位孔51和第二定位孔52的圆孔会变形成长形孔，或者，分别具有第一定位孔51和第二定位孔52的第一托架51B和第二托架52B会沿纵向方向变形。由于这种变形，定位部件50允许固定至电池单元5的外壳5A的锁定装置10相对于车身9的侧构件80沿纵向方向移动。
由于定位部件50的这种允许操作，侧壁239E、239E受突出部分33A、33B推动并且发生塑性变形，这使得撞击件231绕轴线X231摆动并且使得支承轴32向前或向后移动。握住支承轴32的锁定装置10也与支承轴32一起向前或向后移动。因此，吸收了电池单元5相对于车身9的运动。因此，在冲击力沿车身9的纵向方向施加至车身9的情况下，本实施方式的电池单元保持装置抑制由电池单元5导致的损坏，同时将电池单元保持在车身9的下部部分中的适当位置。
第三实施方式
下文将参照图18对根据本发明的第三实施方式的电池单元保持装置进行描述。第三实施方式与第一实施方式的不同之处在于，撞击件装置30的撞击件31已经改型为具有如图18中所示的形状。
将更具体地描述根据第三实施方式的电池单元保持装置。固定有基板39的侧构件80的沿车辆的宽度方向测量的尺寸由W1表示。W2代表在图18中所示的比宽度尺寸W1的位置更远离基板39的位置处测量的撞击件31的突出部分33A、33B之间的宽度尺寸。如图中显而易见的，尺寸W2大于宽度尺寸W1。第三实施方式的电池单元保持装置的其余构型与第一实施方式的构型大致相同。
第三实施方式的电池单元保持装置也呈现与第一实施方式的电池单元保持装置1的效果相同的效果。
此外，根据第三实施方式的电池单元保持装置使得支承轴32能够具有与第一实施方式和第二实施方式相比更大的长度，且不受固定有基板39的侧构件80的宽度尺寸W1的限制。因此，锁定装置10能够沿着撞击件装置30的支承轴32移动的距离增大，从而能确保吸收电池单元5相对于车身9的运动。
虽然已经在第一实施方式至第三实施方式的背景下对本发明进行了描述，但本发明不限于这些实施方式，而是可以在本发明的范围内适当地进行改型。
本发明能够应用于例如汽车和工业车辆之类的车辆。

Claims (6)

1.一种用于车辆的电池单元保持装置(1)，所述电池单元保持装置(1)将电池单元(5)保持在车身(9)的下部部分中的适当位置，所述电池单元保持装置(1)包括：
固定部件(10)，所述固定部件(10)设置在所述车身(9)和所述电池单元(5)中的一者中；
被固定部件(30、230)，所述被固定部件(30、230)设置在所述车身(9)和所述电池单元(5)中的另一者中并且能够固定在所述固定部件(10)上；以及
定位部件(50)，所述定位部件(50)设置在所述车身(9)与所述电池单元(5)之间，以便将所述电池单元(5)相对于所述车身(9)定位，其特征在于：
所述被固定部件(30、230)包括支承轴(32)，所述支承轴(32)沿与所述车身(9)的宽度方向和纵向方向中的一者相对应的第一方向延伸，以便支承向下作用在所述电池单元(5)上的荷载；
所述固定部件(10)在所述支承轴(32)的中间位置(P1)处握住所述支承轴(32)，且能够沿着所述支承轴(32)在所述第一方向上移动；并且
所述定位部件(50)构造成当大于第一预设力(G1)的第一冲击力(F1)沿所述第一方向施加至所述车身(9)时允许所述固定部件(10)从所述支承轴(32)的所述中间位置(P1)沿着所述支承轴(32)在所述第一方向上移动。
2.根据权利要求1所述的电池单元保持装置(1)，其特征在于：
所述定位部件(50)包括第一托架(51B)和定位销(53)，所述第一托架(51B)固定在所述车身(9)和所述电池单元(5)中的一者上，所述定位销(53)固定至所述车身(9)和所述电池单元(5)中的另一者，并且所述第一托架(51B)具有第一定位孔(51)，所述定位销(53)能够插入通过所述第一定位孔(51)；并且
所述定位部件(50)构造成使得当所述第一冲击力(F1)沿所述第一方向施加至所述车身(9)时，所述第一定位孔(51)和所述定位销(53)中的至少一者发生变形或被破坏。
3.根据权利要求2所述的电池单元保持装置(1)，其特征在于：
所述定位部件(50)还包括第二托架(52B)，所述第二托架(52B)固定在所述车身(9)和所述电池单元(5)中的所述另一者上，并且所述第二托架(52B)具有第二定位孔(52)，所述定位销(53)插入通过所述第二定位孔(52)；并且
所述定位部件(50)构造成使得当所述第一冲击力(F1)沿所述第一方向施加至所述车身(9)时，所述第一定位孔(51)和所述第二定位孔(52)中的至少一者发生变形或被破坏。
4.根据权利要求1所述的电池单元保持装置(1)，其特征在于：
所述被固定部件(30、230)为撞击件装置(30、230)，所述撞击件装置(30、230)包括基板(39、239)和撞击件(31、231)，所述基板(39、239)固定在所述车身(9)和所述电池单元(5)中的一者上，所述撞击件(31、231)从所述基板(39、239)延伸，并且所述撞击件的一部分为所述支承轴(32)；并且
所述固定部件(10)为锁定装置(10)，所述锁定装置(10)包括壳体(19)、闭锁件(11)以及棘爪(12)，所述壳体(19)具有允许由所述支承轴(32)插入的插入孔(18)，所述闭锁件(11)能够以可摆动的方式支承在所述壳体(19)中并且能够在接合状态与释放状态之间进行转换，在所述接合状态下，所述闭锁件(11)在所述壳体(19)中与所述支承轴(32)接合，在所述释放状态下，所述闭锁件(11)在所述壳体(19)中释放所述支承轴(32)，并且所述棘爪(12)构造成对所述闭锁件(11)进行固定。
5.根据权利要求4所述的电池单元保持装置(1)，其特征在于：
所述撞击件(31、231)由所述基板(39、239)以能够绕轴线(X231)摆动的方式支承，所述轴线(X231)大致平行于所述第一方向；并且
所述定位部件(50)构造成使得当大于第二预设力(G2)的第二冲击力(F2)沿第二方向施加至所述车身(9)时允许所述撞击件(31、231)绕所述轴线(X231)摆动，所述第二方向与所述车辆的所述纵向方向和所述宽度方向中的另一者相对应。
6.根据权利要求4所述的电池单元保持装置(1)，其特征在于：
所述撞击件(31、231)包括一对突出部分(33A、33B)以及所述支承轴(32)，所述一对突出部分(33A、33B)从所述基板(39、239)延伸，所述一对突出部分(33A、33B)在其端部处由所述支承轴(32)彼此连接；并且
所述突出部分(33A、33B)之间的沿所述第一方向的尺寸(W1、W2)在越远离所述基板(39、239)的位置处所测量的结果越大。
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