CN104701474B - 汽车动力电池包防前翻结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车制造技术领域。一种汽车动力电池包防前翻结构，包括防护杆，动力电池包安装在汽车的后排座后方，动力电池包位于汽车的后备箱的前方，防护杆位于动力电池包的前方，防护杆为管状结构，防护杆沿汽车的宽度方向延伸，防护杆设有若干沿防护杆长度方向分布的电池包固定支架，电池包固定支架同动力电池包连接在一起，防护杆的两端都连接有连接架，连接架同汽车的车身连接在一起。本发明提供了一种对汽车内部空间利用充分且能够防止碰撞时电池包产生前翻的汽车动力电池包防前翻结构，解决了电池包仅通过同底部于车身进行连接而固定在后排座后方所存在的对空间利用不充分、碰撞时电池包容易产生前翻的问题。

Description

汽车动力电池包防前翻结构

技术领域

本发明涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种汽车动力电池包防前翻结构。

背景技术

电动或混合动力的汽车中会设置有电池包用于驱动电机，该用于驱动电机的电池包即为动力电池包。动力电池包是通过电池包安装结构安装在汽车的车身中的。在中国专利号为201220611004X、授权公开日为2013年5月29日、名称为“一种一体式电池包的安装结构”的专利文件中即公开了一种动力电池包的安装结构。电池包有的是安装在汽车的机舱中，有的是悬挂在乘员舱底部的，但是以上安装位置都存在对车身内部空间利用不充分的不足。为此设计出了将电池包安装在后排座后方的电池包安装结构。在中国专利申请号为201310221136 、公开日为2013年12月25日、名称为“用于电动车辆的电池包安装结构”的专利文件中即公开了一种用于将电池包安装于后排座后方的电池包安装结构。

现有的将电池包固定于后排座后方的电池包安装结构存在以下不足：仅靠电池包底部与车身的连接强度保证整车碰撞安全性，因此在产生碰撞时电池包容易产生前移或向前翻倒现象，导致安全性差；对汽车内部空间的利用还不够充分；隔震吸能效果差。

发明内容

本发明提供了一种对汽车内部空间利用充分且能够防止碰撞时电池包产生前翻的汽车动力电池包防前翻结构，解决了电池包仅通过同底部于车身进行连接而固定在后排座后方所存在的对空间利用不充分、碰撞时电池包容易产生前翻的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种汽车动力电池包防前翻结构，包括防护杆，所述动力电池包安装在所述汽车的后排座后方，所述动力电池包位于所述汽车的后备箱的前方，所述防护杆位于所述动力电池包的前方，所述防护杆为管状结构，所述防护杆沿所述汽车的宽度方向延伸，所述防护杆设有若干沿防护杆长度方向分布的电池包固定支架，所述电池包固定支架同所述动力电池包连接在一起，所述防护杆的两端都连接有连接架，所述连接架同所述汽车的车身连接在一起。后备箱和后排座之间的空间通常为被闲置的，通过将动力电池包安装在此，起到了通过汽车内部空间的利用率的作用。当汽车产生正碰或追尾碰撞而导致电池包前移时、防护杆能够阻挡该前移的产生，当产生上端前倾的翻转时、此时动力电池包的前倾或使得防护杆产生扭曲，此时由于防护杆为管状结构，能够起到对扭曲能量进行充分吸收而阻止扭曲动作的产生。

作为优选，所述防护杆套设有扭簧，所述扭簧的一端同所述防护杆固接在一起、另一端同所述连接架固接在一起。当电池包前倾而驱动防护杆产生扭曲转动趋势时，扭簧能够起到吸收该扭矩能量而防止电池包产生前倾。防前倾效果好，尤其是当防护杆同连接架之间的固定作用被收到的冲击或扭曲力断开而失去防止防护杆产生扭曲转动作用时扭簧的作用更为明显。

作为优选，所述防护杆和所述连接架焊接在一起，所述扭簧的相邻的弹簧圈之间设有焊接所述防护杆和连接架时形成的焊点，所述弹簧圈同所述焊点之间设有避让间隙。在防护杆相对于连接架有转动趋势时，扭簧既能够参与防止电池包产生前倾的作用，从而能够优选防止防护杆同连接架之间产生断开现象，在碰撞力失去后能够自动复位。

作为优选，所述电池包固定支架位于所述防护杆的上方。安装连接时的方便性好，防前翻效果好。

作为优选，所述连接架包括5根减震杆，所述5根减震杆为一根纵向减震杆、两根横向减震杆和两根竖向减震杆，所述纵向减震杆的一端同所述汽车的车身相连接，两根横向减震杆的一端和纵向减震杆的另一端连接在一起，两根竖向减震杆的一端分别同两根横向减震杆的另一端连接在一起，所述两根竖向减震杆的另一端同所述防护杆连接在一起。连接架的该技术方案能够起到吸收振动能量的作用。

作为优选，所述减震杆为管状结构，所述减震杆内设有若干隔板，所述隔板将减震杆的内部隔离出若干沿减震杆的延伸方向分布的腔体，所述腔体内设有弹性隔膜，所述弹性隔膜将所述腔体分割为填充腔和空置腔，所述弹性隔膜为朝向所述填充腔拱起的碗形结构，所述填充腔内填充有流砂，所述填充腔中设有增阻板，所述增阻板将所述填充腔分割为第一填充腔和第二填充腔，所述增阻板设有连通第一填充腔和第二填充腔的摩擦孔，所述空置腔设有贯通所述减震杆的气孔。当产生振动时减震杆产生变形，减震杆变形导致弹性隔膜朝向空置腔变形和复位的运动、与此同时流砂在第一填充腔和第二填充腔之间来回流动，流砂流动时彼此之间摩擦而消耗掉振动能量，流砂流过摩擦孔时同摩擦孔摩擦以及流砂之间的摩擦加剧，使得消振吸能效果更为显著。该技术方案能够进一步提高连接架的隔震效果。

作为优选，所述减震杆的外周面设有若干沿减震杆轴向分布的外形变引导槽，所述减震杆的内周面设有若干沿减震杆轴向分布的内形变引导槽，所述外形变引导槽和内形变引导槽都为沿减震杆的周向延伸的环形槽，所述外形变引导槽和内形变引导槽对齐。能够提高受到振动时减震杆驱动流砂流动时的可靠性。同时使得减震杆具有良好的吸振效果。

作为优选，所述连接架还包括向上或向下拱起的弧形的连接杆，所述纵向减震杆通过所述连接杆同所述汽车的车身连接在一起。能够在保证连接强度的情况下降低连接杆的横截面积以实现重量的降低。

作为优选，所述连接架连接有涂敷式加热机构，所述涂敷式加热机构包括摆杆、驱动摆杆摆动的摆轴、驱动摆轴转动的摆动齿轮、正向驱动齿轮、反向驱动齿轮、同摆动轮啮合在一起的换向齿轮和动力输入轴，所述正向驱动齿轮和反向驱动齿轮沿动力输入轴的轴向分布并同所述动力输入轴连接在一起，所述正向驱动齿轮和反向驱动齿轮都为扇形齿轮，所述正向驱动齿轮同所述摆动齿轮间断性啮合在一起，所述反向驱动齿轮同所述换向齿轮间断性啮合在一起，所述正向驱动齿轮同所述摆动齿轮啮合在一起时、所述反向驱动齿轮同所述换向齿轮断开，所述反向驱动齿轮同所述换向齿轮啮合在一起时、所述正向驱动齿轮同所述摆动齿轮断开，所述正向驱动齿轮驱动所述摆动齿轮转动的角度和所述反向驱动齿轮通过所述换向齿轮驱动所述摆动齿轮转动的角度相等，所述摆杆设有将热量传动给所述连接杆的涂敷头。使用时，通过将热量给涂敷头，涂敷头沿连接杆沿伸方向来回摆动时将热量传递给连接杆，使得连接杆保持在所需要的温度范围，从而避免在寒冷的环境中产生断裂现象。提高了本发明使用时的可靠性。将热量传递给涂敷头的方式有：在涂敷头上设置吸水结构（如抹布），使涂敷头摆动的过程中先从水箱中吸热水（水箱中的水为所需要的温度），然后通过吸水结构在连接杆上滑动而将热水涂敷在连接杆上的方式对连接进行保温；在涂敷头上设置加热器，通过加热器将涂敷头加热到设定温度，然后涂敷头来回经过连接杆时而使得连接杆受热保温。驱动动力输入轴的电机无需换向，便于实现摆杆的高频摆动。使得环境温度较低时也能够使得连接杆保持在所需要的温度。

作为优选，所述涂敷头为环形，所述涂敷头套设在所述连接杆上，所述涂敷头内设有沿涂敷头的周向延伸的液流通道，所述液流通道的内侧壁为导热材料制作而成。使用时，使热水从液流通道中流过，从而实现将热水的热量传递给连接杆以实现连接杆的保温。

本发明具有下述优点：对汽车内部的空间利用合理，能够防止电池包产生前翻。

附图说明

图1为本发明实施例一的立体结构示意图。

图2为防护杆和连接架的连接处的剖视放大示意图。

图3本发明实施例二的立体结构示意图。

图4为减震杆的剖视示意图。

图5为涂敷式加热机构的示意图。

图6为涂敷头同连接杆的连接处的剖视示意图。

图中：防护杆1、动力电池包2、汽车的底板3、电池包固定支架4、汽车的车身5、扭簧6、扭簧的一端61、扭簧的另一端62、弹簧圈63、避让间隙64、焊点7、外围焊点71、内围焊点72、涂敷式加热机构8、箱体80、摆轴81、摆动齿轮82、正向驱动齿轮83、反向驱动齿轮84、换向齿轮85、动力输入轴86、摆杆87、涂敷头871、液流通道872、液流通道的内侧壁8721、驱动电机88、连接架9、连接杆9、减震杆92、纵向减震杆921、横向减震杆922、竖向减震杆923、外形变引导槽924、内形变引导槽925、隔板93、腔体94、填充腔941、第一填充腔9411、第二填充腔9412、空置腔942、气孔9421、弹性隔膜95、增阻板96、摩擦孔961、插套97。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一，参见图1，一种汽车动力电池包防前翻结构，包括防护杆1。防护杆1为管状结构，具体为钢管。防护杆1沿汽车的宽度方向延伸。防护杆1位于汽车的后排座的后方。防护杆1位于动力电池包2的前方。动力电池包2位于后备箱的前方。动力电池包2搁置在汽车的底板3上。防护杆1连接有5块电池包固定支架4。5块电池包固定支架4沿防护杆1的长度方向也即汽车的宽度方向分布。电池包固定支架4为块状结构。电池包固定支架4是同防护杆1焊接在一起的。电池包固定支架4位于防护杆1的上方。电池包固定支架4通过螺栓同动力电池包2的前侧面固定在一起。动力电池包2仅通过电池包固定支架4进行固定。防护杆1的两端都连接有连接架9。连接架9设有插套97。防护杆1插在插套97中。连接架9同汽车的车身5连接在一起，也即防护杆1通过连接架9同汽车的车身5连接在一起。连接架9同汽车的车身5是通过螺栓连接在一起的。

参见图2，连接架和防护杆之间的连接方式为：防护杆1的端部套设有扭簧6。扭簧6也位于插套97中。扭簧的一端61同连接架9固接在一起。扭簧的另一端62同防护杆1固定在一起。防护杆1焊接在插套97中。焊接过程中形成若干将连接杆1和连接架9连接在一起的焊点7。焊点7包括外围焊点71和内围焊点72。内围焊点72位于扭簧6的相邻的弹簧圈63之间。弹簧圈63同内围焊点72之间设有避让间隙64，以便扭簧6能够扭动。

实施例二，同实施例一的不同之处为：

参见图3，连接架9连接有涂敷式加热机构8。连接架9还包括连接杆91和5根减震杆92。连接杆91为向上（当然向下也是可以的）拱起的弧形结构。5根减震杆92为一根纵向减震杆921、两根横向减震杆922和两根竖向减震杆923。连接杆91的一端同汽车的车身5连接在一起。连接杆91的另一端同纵向减震杆921的一端连接在一起。两根横向减震杆922的一端和纵向减震杆921的另一端连接在一起。两根竖向减震杆923的上端分别同两根横向减震杆922的另一端连接在一起。两根竖向减震杆923的下端同插套97连接在一起。

涂敷式加热机构8包括箱体80、摆杆87和驱动电机88。箱体80同汽车的车身5连接在一起。摆杆87设有涂敷头871。涂敷头871为环形。涂敷头871套设在连接杆91上。驱动电机88固定于箱体80。

参见图4，减震杆92的外周面设有若干外形变引导槽924。外形变引导槽924沿减震杆92轴向分布。减震杆92的内周面设有若干内形变引导槽925。内形变引导槽925沿减震杆92轴向分布。外形变引导槽924和内形变引导槽925都为沿减震杆92的周向延伸的环形槽。外形变引导槽924和内形变引导槽925对齐。减震杆92内设有4个隔板93。4个隔板93将减震杆92的内部隔离出3个腔体94。3个腔体94沿减震杆92的延伸方向分布。腔体94内设有弹性隔膜95。弹性隔膜95将腔体94分割为填充腔941和空置腔942。弹性隔膜95为朝向填充腔941拱起的碗形结构。填充腔941中设有增阻板96。增阻板96将填充腔941分割为第一填充腔9411和第二填充腔9412。增阻板96设有连通第一填充腔9411和第二填充腔9412的摩擦孔961。填充腔941内填充有流砂，流砂在图中没有画出。空置腔942设有贯通减震杆92的气孔9421。

参见图5，涂敷式加热机构8还包括动力输入轴86、摆轴81、以及位于箱体内的摆动齿轮82、正向驱动齿轮83、反向驱动齿轮84和换向齿轮85。摆轴81转动连接于箱体80。摆动齿轮82连接于摆轴81。正向驱动齿轮83连接于动力输入轴86。动力输入轴86转动连接于箱体80。动力输入轴86同驱动电机88（参见图2）的动力输出轴连接在一起。正向驱动齿轮83为扇形齿轮。正向驱动齿轮83可以转动到同摆动齿轮82啮合在一起。反向驱动齿轮84连接于动力输入轴86。反向驱动齿轮84和正向驱动齿轮83沿动力输入轴86的轴向分布。反向驱动齿轮84为扇形齿轮。反向驱动齿轮84可以转动到同换向齿轮85啮合在一起。反向驱动齿轮84和摆动齿轮82错开即不能够啮合在一起。换向齿轮85和摆动齿轮82啮合在一起。摆杆87同摆轴81连接在一起。

参见图6，涂敷头871内设有液流通道872。液流通道872沿涂敷头871的周向延伸。液流通道的内侧壁9721为导热材料制作而成。

参见图3、图5和图6，通过涂敷式加热机构8对连接杆91进行加热的过程为：使温度符合要求的流体（如热水）流过液流通道872，驱动电机88驱动动力输入轴86连续转动，动力输入轴86驱动正向驱动齿轮83和反向驱动齿轮84顺时针转动。当转动到正向驱动齿轮83同摆动齿轮82啮合在一起时、反向驱动齿轮84同换向齿轮85断开，正向驱动齿轮83驱动摆动齿轮82逆时针转动，摆动齿轮82通过摆轴81驱动摆杆87逆时针摆动，摆杆87上的涂敷头871在连接杆91上逆时针滑动。当转动到反向驱动齿轮84同换向齿轮85啮合在一起时、正向驱动齿轮83同摆动齿轮82断开，反向驱动齿轮84驱动换向齿轮85逆时针转动，换向齿轮85驱动摆动齿轮82顺时针摆动，摆动齿轮82通过摆轴81驱动摆杆87顺时针摆动，摆杆87上的涂敷头871在连接杆91上顺时针滑动。涂敷头871在连接杆91上滑动的过程中而通过液流通道的内侧壁9721将热量传导给连接杆91而使得连接杆91被加热而保持在所需要的温度，从而避免低温而产生脆裂现象。为了避免涂敷头871来回滑动时产生位置偏差而不能够可靠地在连接杆91上滑动，正向驱动齿轮83驱动摆动齿轮82摆动的角度和反向驱动齿轮84通过换向齿轮驱动摆动齿轮摆动的角度是相等的。

Claims (9)

1.一种汽车动力电池包（2）防前翻结构，所述动力电池包（2）安装在所述汽车的后排座后方，其特征在于，包括防护杆（1），所述动力电池包（2）位于所述汽车的后备箱的前方，所述防护杆（1）位于所述动力电池包（2）的前方，所述防护杆（1）为管状结构，所述防护杆（1）沿所述汽车的宽度方向延伸，所述防护杆（1）设有若干沿防护杆长度方向分布的电池包固定支架（4），所述电池包固定支架（4）同所述动力电池包（2）连接在一起，所述防护杆（1）的两端都连接有连接架（9），所述连接架（9）同所述汽车的车身（5）连接在一起，所述连接架（9）包括5根减震杆（92），所述5根减震杆为一根纵向减震杆（921）、两根横向减震杆（922）和两根竖向减震杆（923），所述纵向减震杆（921）的一端同所述汽车的车身相连接，两根横向减震杆的一端和纵向减震杆的另一端连接在一起，两根竖向减震杆的一端分别同两根横向减震杆的另一端连接在一起，所述两根竖向减震杆的另一端同所述防护杆连接在一起。

2.根据权利要求1所述的汽车动力电池包防前翻结构，其特征在于，所述防护杆（1）套设有扭簧（6），所述扭簧的一端（61）同所述防护杆（1）固接在一起、另一端同所述连接架（9）固接在一起。

3.根据权利要求2所述的汽车动力电池包防前翻结构，其特征在于，所述防护杆（1）和所述连接架（9）焊接在一起，所述扭簧（6）的相邻的弹簧圈（63）之间设有焊接所述防护杆和连接架时形成的焊点（72），所述弹簧圈（63）同所述焊点之间设有避让间隙（64）。

4.根据权利要求1或2或3所述的汽车动力电池包防前翻结构，其特征在于，所述电池包固定支架（4）位于所述防护杆（1）的上方。

5.根据权利要求1或2或3所述的汽车动力电池包防前翻结构，其特征在于，所述减震杆（92）为管状结构，所述减震杆（92）内设有若干隔板（93），所述隔板（93）将减震杆的内部隔离出若干沿减震杆的延伸方向分布的腔体（94），所述腔体（94）内设有弹性隔膜（95），所述弹性隔膜（95）将所述腔体（94）分割为填充腔（941）和空置腔（942），所述弹性隔膜（95）为朝向所述填充腔（941）拱起的碗形结构，所述填充腔（941）内填充有流砂，所述填充腔（941）中设有增阻板（96），所述增阻板（96）将所述填充腔（941）分割为第一填充腔（9411）和第二填充腔（9412），所述增阻板（96）设有连通第一填充腔和第二填充腔的摩擦孔（961），所述空置腔（942）设有贯通所述减震杆的气孔（9421）。

6.根据权利要求5所述的汽车动力电池包防前翻结构，其特征在于，所述减震杆（92）的外周面设有若干沿减震杆轴向分布的外形变引导槽（924），所述减震杆的内周面设有若干沿减震杆轴向分布的内形变引导槽（925），所述外形变引导槽和内形变引导槽都为沿减震杆的周向延伸的环形槽，所述外形变引导槽和内形变引导槽对齐。

7.根据权利要求1或2或3所述的汽车动力电池包防前翻结构，其特征在于，所述连接架（9）还包括向上或向下拱起的弧形的连接杆（91），所述纵向减震杆（921）通过所述连接杆同所述汽车的车身连接在一起。

8.根据权利要求7所述的汽车动力电池包防前翻结构，其特征在于，所述连接架（9）连接有涂敷式加热机构（8），所述涂敷式加热机构（8）包括摆杆（87）、驱动摆杆摆动的摆轴（81）、驱动摆轴转动的摆动齿轮（82）、正向驱动齿轮（83）、反向驱动齿轮（84）、同摆动轮啮合在一起的换向齿轮（85）和动力输入轴（86），所述正向驱动齿轮和反向驱动齿轮沿动力输入轴的轴向分布并同所述动力输入轴连接在一起，所述正向驱动齿轮和反向驱动齿轮都为扇形齿轮，所述正向驱动齿轮同所述摆动齿轮间断性啮合在一起，所述反向驱动齿轮同所述换向齿轮间断性啮合在一起，所述正向驱动齿轮同所述摆动齿轮啮合在一起时、所述反向驱动齿轮同所述换向齿轮断开，所述反向驱动齿轮同所述换向齿轮啮合在一起时、所述正向驱动齿轮同所述摆动齿轮断开，所述正向驱动齿轮驱动所述摆动齿轮转动的角度和所述反向驱动齿轮通过所述换向齿轮驱动所述摆动齿轮转动的角度相等，所述摆杆（87）设有将热量传动给所述连接杆的涂敷头（871）。

9.根据权利要求8所述的汽车动力电池包防前翻结构，其特征在于，所述涂敷头（871）为环形，所述涂敷头（871）套设在所述连接杆（91）上，所述涂敷头（871）内设有沿涂敷头的周向延伸的液流通道（872），所述液流通道的内侧壁（8721）为导热材料制作而成。