CN105313658A - 电池支撑总成 - Google Patents
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Abstract
提供一种电池支撑总成，该电池支撑总成适于被附着到皮卡车的前纵梁，所述电池支撑总成可包括第一支撑构件、第二支撑构件和电池托盘。第一支撑构件可限定面朝外的第一竖直连接凸缘。第二支撑构件可限定面朝外的第二竖直连接凸缘。电池托盘可固定到所述第一支撑构件和第二支撑构件，并设置在所述前纵梁之后和之内。第一竖直连接凸缘与第二竖直连接凸缘可相对于彼此竖向地、横向地和纵向地偏移。第一竖直连接凸缘可限定第一平面，第二竖直连接凸缘可限定第二平面。第一平面与第二平面可大体上彼此平行。
Description
技术领域
本公开涉及一种用于在皮卡车发动机室内支撑电池的总成。
背景技术
皮卡车是具有前乘客区域(通常称为驾驶室)和顶部敞开的后载货区域(通常称为货箱)的机动车辆。货箱通常具有大体上平坦的底板和两侧车身板件，并且前向互连前板(header)从底板向上延伸。皮卡车还可使用底部铰接的门(通常称为后栏板)，底部铰接的门铰接在底板的后边缘处并可关闭以为载货区域提供第四壁。驾驶室和货箱可以是单独的装配件或者是相同的整体式车身结构的一部分。皮卡车如此受欢迎很大程度上是因为货箱允许皮卡车以许多不同的方式被利用，包括运载各种类型的货物以及牵引各种类型的拖车。
冲压的皮卡车货箱车身板件通常可由金属钢板制成，金属钢板可在拉延工序中形成。金属钢板的特性和性能为形成车辆组件提供多种选择。金属铝板与金属钢板不共有相同或相似的成形特性和性能。尽管通过使用金属铝板代替金属钢板可获得重量优势，但是与铝的成形相关的某些限制会需要额外的结构加固。例如，皮卡车货箱的拐角难以一体地形成，并且还接收后栏板和用户产生的载荷，这需要进行加固以满足性能要求。拐角还包括具有一定的配合和装饰要求的A-表面，这不能通过导致变形或者其他不美观的标记的某些加固项来折衷。
本公开致力于解决上述问题和其他问题，如下面所总结的。
发明内容
根据本公开的一方面，一种适于被附着到皮卡车的前纵梁的电池支撑总成包括第一支撑构件、第二支撑构件和电池托盘。第一支撑构件限定面朝外的第一竖直连接凸缘。第二支撑构件限定面朝外的第二竖直连接凸缘。电池托盘固定到所述第一支撑构件和第二支撑构件，并设置在所述前纵梁之后和之内。第一竖直连接凸缘与第二竖直连接凸缘相对于彼此竖向地、横向地和纵向地偏移。所述前纵梁还可包括第一端、第二端以及位于第一端和第二端之间的中间部分。所述第一端可邻近所述皮卡车的A柱区域被固定。所述第二端可固定到所述皮卡车的散热器支撑构件。所述中间部分可从所述第一端大体上平行于所述皮卡车的前车身侧板延伸，并向内和向下横向地弯曲，使得所述前纵梁与所述皮卡车的前照灯分开。所述第一支撑构件和第二支撑构件中的每个还可包括水平连接凸缘，所述水平连接凸缘设置在所述前纵梁的所述中间部分之后以及所述前纵梁的所述第一端之内。所述水平连接凸缘可彼此固定并固定到电池托盘。所述前纵梁可包括接近所述第一竖直连接凸缘的第一内侧纵梁部分和接近所述第二竖直连接凸缘的第二内侧纵梁部分。所述第一竖直连接凸缘和第二竖直连接凸缘可固定到所述前纵梁的相应的外侧部分，从而在装配期间能够从所述前纵梁的外侧接触到第一内侧纵梁部分和第二内侧纵梁部分。所述第一竖直连接凸缘可限定第一平面，所述第二竖直连接凸缘可限定第二平面。第一平面与第二平面可大体上彼此平行。所述第一支撑构件和第二支撑构件支撑电池托盘并且所述第一竖直连接凸缘与第二竖直连接凸缘相对于彼此竖向地、横向地和纵向地偏移可防止电池托盘相对于所述前纵梁枢转。
根据本公开的另一方面，一种用于皮卡车的发动机室总成包括A柱区域、车身侧板、车轮防溅挡板、前照灯、框架构件以及电池支撑总成。车身侧板包括固定在A柱区域的后板端以及前板端。车轮防溅挡板固定到所述车身侧板。前照灯固定到所述前板端。框架构件包括从A柱区域延伸到弯曲部分的纵向部分。所述弯曲部分邻近前照灯并向内和向下横向地延伸到散热器支撑构件。电池支撑总成设置在框架构件的纵向部分之内以及框架构件的弯曲部分之后。所述电池支撑总成包括电池托盘、固定到框架构件的纵向部分的第一外侧区域的第一竖直连接凸缘以及固定到框架构件的弯曲部分的第二外侧区域的第二竖直连接凸缘。第一竖直连接凸缘与第二竖直连接凸缘相对于彼此竖向地、横向地和纵向地偏移。框架构件的纵向部分可包括接近第一竖直连接凸缘的内侧区域。第一竖直连接凸缘可固定到框架构件的纵向部分的第一外侧区域，使得框架构件的内侧区域不发生变形。所述第一竖直连接凸缘可限定第一平面，所述第二竖直连接凸缘可限定第二平面。第一平面可与第二平面大体上彼此平行。电池支撑总成可包括限定第一竖直连接凸缘的横向构件，第一竖直连接凸缘可通过单侧紧固件固定到框架构件的纵向部分的第一外侧区域。框架构件的弯曲部分可包括接近第二竖直连接凸缘的内侧区域。第二竖直连接凸缘可固定到框架构件的弯曲部分的第二外侧区域，使得所述弯曲部分的内侧区域不包括用于装配紧固件的一个或更多个进入孔。电池支撑总成可包括限定第二竖直连接凸缘的纵向构件。所述纵向构件可从第二竖直连接凸缘向后延伸，并可限定被成形为与车轮防溅挡板的弯曲部分开的边缘。第二竖直连接凸缘可通过单侧紧固件固定到框架构件的弯曲部分的第二外侧区域。
根据本公开的又一方面，一种用于皮卡车的发动机室总成包括铝制前车身侧板、防溅挡板、铝制散热器支撑构件、铝制框架构件以及电池支撑总成。铝制前车身侧板包括前端、固定到所述皮卡车的A柱区域的后端以及沿着所述铝制前车身侧板的上部延伸的纵梁延伸部。防溅挡板固定到所述铝制前车身侧板的前端。铝制散热器支撑构件从所述防溅挡板横向地延伸，并被定向成大体上垂直于所述铝制前车身侧板。铝制框架构件包括从A柱区域沿着所述纵梁延伸部纵向地延伸的第一部分、从所述第一部分向内横向地弯曲的第二部分以及从所述第二部分向下弯曲到所述散热器支撑构件的第三部分。电池支撑总成包括铝制横向支撑构件、铝制纵向支撑构件和电池托盘。铝制横向支撑构件包括限定第一安装凸缘并固定到框架构件的第一部分的第一外侧的第一端。铝制横向支撑构件还包括从该第一端以向下的角度延伸到第二端的中间部分。铝制纵向支撑构件具有限定大体上平行于第一安装凸缘的第二安装凸缘并固定到框架构件的第三部分的第二外侧的第一端。铝制纵向支撑构件还具有大体上平行于框架构件的第一部分并从该第一端向后延伸的中间部分。铝制纵向支撑构件的第二端固定到所述铝制横向支撑构件的第二端。电池托盘固定到所述铝制横向支撑构件和所述铝制纵向支撑构件中的至少一个。所述第一安装凸缘与所述第二安装凸缘相对于彼此竖向地、横向地和纵向地偏移。所述铝制横向支撑构件的第一端可固定到框架构件的第一部分的第一外侧，使得框架构件的第一部分的接近所述铝制横向支撑构件的第一端的内侧不发生变形。所述铝制横向支撑构件的第一端可利用单侧紧固件固定到框架构件的第一部分的第一外侧。所述铝制纵向支撑构件的第一端可固定到框架构件的第三部分的第二外侧，使得框架构件的第三部分的接近所述铝制纵向支撑构件的第一端的内侧不发生变形。所述铝制纵向支撑构件的第一端可利用单侧紧固件固定到框架构件的第三部分的第二外侧。所述铝制横向支撑构件的第二端可限定第三安装凸缘。所述铝制纵向支撑构件的第二端可从该铝制纵向支撑构件的中间部分延伸，以限定大体上平行于所述第三安装凸缘的第四安装凸缘。所述铝制纵向支撑构件的中间部分可限定边缘，所述边缘与防溅挡板的邻近该边缘的弯曲部大体上匹配。
基于附图和下面对示出的实施例进行的详细描述，本公开的上述方面和其他方面对于本领域普通技术人员来说将是明显的。
附图说明
图1是车辆的立体图。
图2是图1的车辆的发动机室的一部分的示例的局部立体图，示出了电池支撑总成和电池。
图3是图2的电池支撑总成的前部立体图，其中没有示出电池。
图4是图2的电池支撑总成的前部立体图，其中没有示出电池托盘。
图5是图2的电池支撑总成的后部立体图，其中没有示出电池托盘。
图6是图2的电池支撑总成的平面图，其中没有示出电池托盘。
图7是图2的电池支撑总成的主视图，其中没有示出电池托盘。
具体实施方式
参照附图公开示出的实施例。然而，将理解的是，公开的实施例意在仅是可以以多种和可选的形式实施的示例。附图不一定按照比例绘制，可放大或缩小一些特征以示出特定组件的细节。公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而作为用于教导本领域技术人员如何实践公开的构思的代表性基础。
参照图1，示出了车辆10的示例，车辆10包括由车辆底盘(未示出)支撑的驾驶室和货箱14。例如，车辆10可以是包括大多数铝组件的皮卡车。货箱14包括底板(未示出)，底板具有邻近驾驶室的前端以及与前端相对的后端。底板支撑在前端的前板(未示出)和在后端的后栏板20。后栏板20安装到底板以进行旋转。底板还可支撑车身侧板，诸如后车身侧板22。在该示例中，车辆10可包括A柱区域24a、B柱区域24b、C柱区域24c和D柱区域24d。示出的车辆10是四门构造，然而，可采用包含公开的构思的其他构造(诸如两门构造)。可选的构造可包括与车辆10不同的柱区域基准。后车身侧板22可在C柱区域24c被固定到前板。后栏板20至少从打开位置旋转到关闭位置。车辆10的前端30可由车辆车架(未示出)支撑。车辆车架还可支撑前车身侧板34和36以及格栅部分40。发动机罩42安装到车辆10以进行旋转。前车身侧板34和36、格栅部分40以及发动机罩42构成发动机室区域(在该视图中未示出)。车辆10的组件，诸如前车身侧板34、前车身侧板36和发动机罩42可由五千系列或六千系列铝合金制成。
铝合金通常以四位数字标识，第一位数字通常标识主要的合金元素。当基于主要的合金元素来描述一系列铝合金时，第一位数字之后可以是三个x(大写或小写)或者三个0(零)。例如，6xxx或6000系列铝合金中的主要合金元素是镁和硅，而5xxx或5000系列的主要合金元素是镁，7xxx或7000系列的主要合金元素是锌。在系列代号中由字母“x”或数字“0”表示的另外的数字限定确切的铝合金。例如，6061铝合金的组分是0.4-0.8％的硅、0-0.7％的铁、0.15-0.4％的铜、0-0.15％的锰、0.8-1.2％的镁、0.04-0.35％的铬、0-0.25％的锌以及0-0.15％的钛。不同的合金提供强度、硬度、可加工性和其他性能的不同的折衷。
此外，五种基本的状态代号可用于铝合金：F-自由加工状态、O-退火状态、H-应变硬化状态、T-热处理状态以及W-新淬火状态(处于固溶热处理和人工或自然时效之间)。状态代号之后可以是一位数或两位数的数字，以进行进一步的描述。例如，状态代号为T6的铝合金已经进行了固溶热处理和人工时效，但在固溶热处理之后不再进行冷加工(或者使得冷加工不会影响材料性能)。
图2示出了诸如车辆10的车辆的发动机室的一部分的示例。发动机室框架构件50从A柱区域24a的一部分延伸到散热器支撑构件51。发动机室框架构件50也可称为前纵梁。发动机室框架构件50包括第一部分52，第一部分52从A柱区域24a的一部分沿着前车身侧板36的纵梁延伸部54纵向地延伸。发动机室框架构件50还包括第二部分56和第三部分58，第二部分56从第一部分52向内横向地弯曲，第三部分58从第二部分56向下弯曲到散热器支撑构件51。发动机室框架构件50的第一部分52和第三部分58被定向成为前照灯59提供间隙和空间。前照灯59被固定到前车身侧板36和发动机室框架构件50。车轮防溅挡板60被固定到前车身侧板36和发动机室框架构件50。发动机室框架构件50支撑发动机室内的组件，并帮助为车辆10的发动机室提供结构刚度。发动机室框架构件50可以是液压成形铝。
现在另外参照图3至图7，电池支撑总成70可将电池72支撑并保持在车辆10的发动机室内。电池支撑总成70包括发动机室框架构件50、横向构件76和支撑电池托盘80的纵向构件78。横向构件76和纵向构件78也可称为支撑构件。横向构件76和纵向构件78可以是五千系列或六千系列铝合金。横向构件76包括第一端82，第一端82至少部分地限定平面84。横向构件76的第一端82可以是竖直或大体上竖直的凸缘。横向构件76的第一端82限定固定或接合到发动机室框架构件50的第一部分52的外侧的连接凸缘或安装表面。波普空心铆钉(poprivet)和流钻螺钉(flowdrillscrew)是可将横向构件76的第一端82固定到发动机室框架构件50的第一部分52的外侧的紧固件的两个示例。接合方法可包括电阻点焊(RSW)、自冲铆接(SPR)以及使用其他紧固件(诸如螺栓)。在装配过程期间，在一些组件中可能需要进入孔(accessaperture)，以允许制造工具进入而接合组件。中间部分90从第一端82弯曲并以一定角度向下延伸到横向构件76的第二端92。横向构件76的第二端92可以是水平或大体上水平的凸缘。发动机室框架构件50的第一部分52的内侧部分94接近横向构件76的第一端82。横向构件76的第一端82固定到发动机室框架构件50的第一部分52的外侧，使得内侧部分94不会发生变形。例如，内侧部分94不包括进入孔，并且单侧紧固件的使用不会穿入内侧部分94或者使内侧部分94发生变形。
纵向构件78包括第一端100，第一端100至少部分地限定平面102。平面102与平面84大体上平行，以提供安装表面来帮助分担来自安装到电池支撑总成70的电池72的载荷。纵向构件78的第一端100可以是竖直或大体上竖直的凸缘。横向构件76的第一端82处的竖直连接凸缘与纵向构件78的第一端100处的竖直连接凸缘相对于彼此竖向地、横向地和纵向地偏移。这两个竖直连接凸缘均面朝外，这可便于在安装到车辆10期间接近。纵向构件78的第一端100限定固定或接合到发动机室框架构件50的第三部分58的外侧的连接凸缘或安装表面。波普空心铆钉和流钻螺钉是可将纵向构件78的第一端100固定到发动机室框架构件50的第三部分58的外侧的紧固件的两个示例。中间部分108与发动机室框架构件50的第一部分52大体上平行。中间部分108从第一端100向后延伸到纵向构件78的第二端110。发动机室框架构件50的第三部分58的内侧部分112接近纵向构件的第一端100。纵向构件78的第一端100固定到发动机室框架构件50的第三部分58的外侧，使得内侧部分112不会发生变形。例如，内侧部分112不包括进入孔，并且单侧紧固件的使用不会穿入内侧部分112或者使内侧部分112发生变形。纵向构件78的第二端110固定到横向构件76的第二端92。在一个示例中，纵向构件78的第二端110通过铆钉固定到横向构件76的第二端92。穿入螺母(piercenut)可延伸穿过纵向构件78的第二端110和横向构件76的第二端92。电池托盘80可通过螺栓连接到穿入螺母116。
纵向构件78的中间部分108限定边缘120，边缘120可被成形为与车轮防溅挡板60的表面的具有一定曲率的弯曲部分开。边缘120也可被成形为与车轮防溅挡板60的表面的所述弯曲部大体上匹配。横向构件76的第二端92和纵向构件78的第二端110均限定安装表面，所述安装表面限定大体上彼此平行的平面。
上述实施例是具体示例，没有描述本公开的所有可能的形式。示出的实施例的特征可结合以形成公开的构思的进一步的实施例。说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语。权利要求的范围比具体公开的实施例的范围大，且还包括示出的实施例的变型。
Claims (20)
1.一种电池支撑总成，该电池支撑总成适于被附着到皮卡车的前纵梁，所述电池支撑总成包括：
第一支撑构件，限定面朝外的第一竖直连接凸缘；
第二支撑构件，限定面朝外的第二竖直连接凸缘；以及
电池托盘，固定到所述第一支撑构件和第二支撑构件，并设置在所述前纵梁之后和之内，
其中，第一竖直连接凸缘与第二竖直连接凸缘相对于彼此竖向地、横向地和纵向地偏移。
2.如权利要求1所述的电池支撑总成，其中，所述前纵梁包括第一端、第二端以及位于第一端和第二端之间的中间部分，所述第一端邻近所述皮卡车的A柱区域被固定，所述第二端固定到所述皮卡车的散热器支撑构件，所述中间部分从所述第一端大体上平行于所述皮卡车的前车身侧板延伸，并向内和向下横向地弯曲，使得所述前纵梁与所述皮卡车的前照灯分开。
3.如权利要求2所述的电池支撑总成，其中，所述第一支撑构件和第二支撑构件中的每个还包括水平连接凸缘，所述水平连接凸缘设置在所述前纵梁的所述中间部分之后以及所述前纵梁的所述第一端之内，其中，所述水平连接凸缘彼此固定并固定到电池托盘。
4.如权利要求1所述的电池支撑总成，其中，所述前纵梁包括与所述第一竖直连接凸缘接近的第一内侧纵梁部分和与所述第二竖直连接凸缘接近的第二内侧纵梁部分，其中，所述第一竖直连接凸缘和第二竖直连接凸缘固定到所述前纵梁的相应的外侧部分，从而在装配期间能够从所述前纵梁的外侧接触到第一内侧纵梁部分和第二内侧纵梁部分。
5.如权利要求1所述的电池支撑总成，其中，所述第一竖直连接凸缘限定第一平面，所述第二竖直连接凸缘限定第二平面，其中，第一平面与第二平面大体上彼此平行。
6.如权利要求1所述的电池支撑总成，其中，所述第一支撑构件和第二支撑构件支撑电池托盘并且所述第一竖直连接凸缘与第二竖直连接凸缘相对于彼此竖向地、横向地和纵向地偏移防止电池托盘相对于所述前纵梁枢转。
7.一种用于皮卡车的发动机室总成，包括：
A柱区域；
车身侧板，包括固定在A柱区域的侧板后端以及侧板前端；
车轮防溅挡板，固定到所述车身侧板；
前照灯，固定到所述侧板前端；
框架构件，包括从A柱区域延伸到弯曲部分的纵向部分，所述弯曲部分邻近前照灯并向内和向下横向地延伸到散热器支撑构件；以及
电池支撑总成，设置在框架构件的纵向部分之内以及框架构件的弯曲部分之后，所述电池支撑总成包括电池托盘、固定到框架构件的纵向部分的第一外侧区域的第一竖直连接凸缘以及固定到框架构件的弯曲部分的第二外侧区域的第二竖直连接凸缘，其中，第一竖直连接凸缘与第二竖直连接凸缘相对于彼此竖向地、横向地和纵向地偏移。
8.如权利要求7所述的发动机室总成，其中，所述框架构件的纵向部分还包括与第一竖直连接凸缘接近的内侧区域，其中，第一竖直连接凸缘固定到框架构件的纵向部分的第一外侧区域，从而框架构件的内侧区域不发生变形。
9.如权利要求8所述的发动机室总成，其中，所述第一竖直连接凸缘限定第一平面，其中，所述第二竖直连接凸缘限定第二平面，其中，第一平面与第二平面大体上彼此平行。
10.如权利要求9所述的发动机室总成，其中，所述电池支撑总成还包括限定第一竖直连接凸缘的横向构件，其中，第一竖直连接凸缘通过单侧紧固件固定到框架构件的纵向部分的第一外侧区域。
11.如权利要求7所述的发动机室总成，其中，框架构件的弯曲部分还包括与第二竖直连接凸缘接近的内侧区域，其中，第二竖直连接凸缘固定到框架构件的弯曲部分的第二外侧区域，从而所述弯曲部分的内侧区域不包括用于装配紧固件的一个或更多个进入孔。
12.如权利要求11所述的发动机室总成，其中，所述电池支撑总成还包括限定第二竖直连接凸缘的纵向构件，其中，所述纵向构件从第二竖直连接凸缘向后延伸，并且进一步限定被成形为与车轮防溅挡板的弯曲部分开的边缘。
13.如权利要求12所述的发动机室总成，其中，第二竖直连接凸缘通过单侧紧固件固定到框架构件的弯曲部分的第二外侧区域。
14.一种用于皮卡车的发动机室总成，包括：
铝制前车身侧板，包括前端和固定到所述皮卡车的A柱区域的后端，并包括沿着所述铝制前车身侧板的上部延伸的纵梁延伸部；
防溅挡板，固定到所述铝制前车身侧板的前端；
铝制散热器支撑构件，从所述防溅挡板横向地延伸，并被定向成大体上垂直于所述铝制前车身侧板；
铝制框架构件，包括从A柱区域沿着所述纵梁延伸部纵向地延伸的第一部分、从所述第一部分向内横向地弯曲的第二部分以及从所述第二部分向下弯曲到所述散热器支撑构件的第三部分；以及
电池支撑总成，包括：铝制横向支撑构件，具有限定第一安装凸缘并固定到框架构件的第一部分的第一外侧的第一端、从该第一端以向下的角度延伸到第二端的中间部分；铝制纵向支撑构件，具有限定与第一安装凸缘大体上平行的第二安装凸缘并固定到框架构件的第三部分的第二外侧的第一端、与框架构件的第一部分大体上平行并从该第一端向后延伸的中间部分以及固定到所述铝制横向支撑构件的第二端的第二端，所述电池支撑总成包括固定到所述铝制横向支撑构件和所述铝制纵向支撑构件中的至少一个的电池托盘，其中，所述第一安装凸缘与所述第二安装凸缘相对于彼此竖向地、横向地和纵向地偏移。
15.如权利要求14所述的发动机室总成，其中，所述铝制横向支撑构件的第一端固定到框架构件的第一部分的第一外侧，从而框架构件的第一部分的与所述铝制横向支撑构件的第一端接近的内侧不发生变形。
16.如权利要求15所述的发动机室总成，其中，所述铝制横向支撑构件的第一端利用单侧紧固件固定到框架构件的第一部分的第一外侧。
17.如权利要求14所述的发动机室总成，其中，所述铝制纵向支撑构件的第一端固定到框架构件的第三部分的第二外侧，从而框架构件的第三部分的与所述铝制纵向支撑构件接近的第一端的内侧不发生变形。
18.如权利要求17所述的发动机室总成，其中，所述铝制纵向支撑构件的第一端利用单侧紧固件固定到框架构件的第三部分的第二外侧。
19.如权利要求14所述的发动机室总成，其中，所述铝制横向支撑构件的第二端限定第三安装凸缘，其中，所述铝制纵向支撑构件的第二端从该铝制纵向支撑构件的中间部分延伸，以限定与所述第三安装凸缘大体上平行的第四安装凸缘。
20.如权利要求14所述的发动机室总成，其中，所述铝制纵向支撑构件的中间部分限定边缘，所述边缘与防溅挡板的邻近该边缘的弯曲部大体上匹配。
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