CN107031727A - 用于侧面碰撞的加压空气插入件 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的车架总成，包括沿着轴线为纵长形的且限定沿着轴线为纵长形的管状腔体的下边梁。车辆车架总成包括设置在腔体中并且沿着轴线为纵长形的密封加压插入件。密封加压插入件增加了下边梁的刚度，即减小了在例如侧面碰撞的车辆碰撞期间下边梁变形的可能性。

Description

用于侧面碰撞的加压空气插入件
技术领域
本发明涉及车辆设备领域，并且更具体地，涉及一种用于侧面碰撞的加压空气插入件。
背景技术
例如全混合动力电动车辆(Full Hybrid-Electric Vehicle，FHEV)、插电式混合动力电动车辆(Plug-in Hybrid-Electric Vehicle，PHEV)和电池电动车辆(BatteryElectric Vehicle，BEV)的电动车辆包括存储用于车辆工作的能量的电池。用于电池的一个相对便利的位置是处于车辆地板下方，从而防止在空间拥挤和/或宝贵的车辆区域(例如发动机舱、行李空间等)中造成额外的封装限制。
然而，该位置可能在车辆碰撞(例如，侧面碰撞)期间使电池遭受损坏。仍然有机会设计一种电池处在车地板下同时还为电池提供足够的保护的车辆。
发明内容
根据本发明，提供一种车辆车架总成，包含：
下边梁，下边梁沿着轴线为纵长形并且限定沿着轴线为纵长形的管状腔体；以及
密封加压插入件，密封加压插入件设置在腔体中并且沿着轴线为纵长形。
根据本发明的一个实施例，该车辆车架总成还包含设置在管状腔体中并且围绕密封加压插入件延伸的加强套筒。
根据本发明的一个实施例，其中加强套筒由金属形成。
根据本发明的一个实施例，其中密封加压插入件由橡胶形成。
根据本发明的一个实施例，其中下边梁包括内板和外板，该内板和外板接合在一起以在其间限定管状腔体。
根据本发明的一个实施例，该车辆车架总成还包含附接到下边梁并限定电池舱的底盘。
根据本发明的一个实施例，其中底盘包括通道，并且还包含从下边梁延伸到通道的横向构件。
根据本发明的一个实施例，其中密封加压插入件由橡胶形成。
根据本发明的一个实施例，该车辆车架总成还包含在密封加压插入件中的压力传感器。
根据本发明，提供一种车辆，包含：
底盘；
下边梁，下边梁附接到底盘，下边梁沿着轴线为纵长形并且限定沿着该轴线为纵长形的管状腔体；
电池，电池由底盘支撑；以及
密封加压插入件，密封加压插入件设置在腔体中并且沿着轴线为纵长形。
根据本发明的一个实施例，该车辆还包含设置在管状腔体中并且围绕密封加压插入件延伸的加强套筒。
根据本发明的一个实施例，其中加强套筒由金属形成。
根据本发明的一个实施例，其中密封加压插入件由橡胶形成。
根据本发明的一个实施例，其中下边梁包括内板和外板，该内板和外板接合在一起以在其间限定管状腔体。
根据本发明的一个实施例，其中底盘包括通道，并且还包含从下边梁延伸到通道的横向构件。
根据本发明的一个实施例，其中密封加压插入件由橡胶形成。
根据本发明的一个实施例，该车辆还包含处理装置和与密封加压插入件连接并且与处理装置通信的压力传感器。
根据本发明的一个实施例，该车辆还包含：
第二下边梁，第二下边梁沿着平行于轴线的第二轴线为纵长形并且限定沿着第二轴线为纵长形的第二管状腔体；以及
第二密封加压插入件，第二密封加压插入件设置在第二腔体中并且沿着第二轴线为纵长形。
根据本发明的一个实施例，该车辆还包含设置在管状腔体中并围绕密封加压插入件延伸的加强套筒，以及设置在第二管状腔体中并且围绕第二密封加压插入件延伸的第二加强套筒。
根据本发明的一个实施例，其中底盘包括通道，并且该车辆还包含从第一下边梁延伸到通道的第一横向构件和从第二下边梁延伸到通道的第二横向构件。
附图说明
图1是具有以隐藏线示出的密封加压插入件的车辆的立体图；
图2是车辆车身的立体图，其中以隐藏线示出了密封加压插入件，并且移除了外板和加强套筒的部分；
图3是车身的一部分的横截面图，其中密封加压插入件在下边梁中以隐藏线示出，并且另一密封加压插入件在另一下边梁中以隐藏线示出；
图4是包括在下边梁之间的电池舱的车身的一部分的仰视图；
图5是车身的部分和密封加压插入件其中之一的横截面图；
图6是压力传感系统的图。
具体实施方式
参考附图，其中在几个图中相同的附图标记表示相同的部件，车辆的车辆车架总成12包括沿轴线20为纵长形的和限定沿着轴线20为纵长形的管状腔体24的下边梁16(以下称为“第一下边梁16”)。车辆车架总成12包括设置在腔体24中并沿着轴线20为纵长形的密封加压插入件28。如下面进一步所述，车辆车架总成可以包括多于一个的下边梁，即第一下边梁16和第二下边梁18。第一下边梁16和第二下边梁18可以是彼此的镜像，换句话说可以是相同的。形容词“第一”和“第二”在整个本文中用作标识，并且不旨在表示重要性或顺序。
密封加压插入件28增加了第一下边梁16的刚度，即减小了在车辆10的如侧面碰撞的碰撞期间第一下边梁16变形的可能性。刚度的这种增加降低了侵入车辆的乘客舱(未编号)和/或容纳电池32的电池舱54的可能性。具体地，第一下边梁16增加的刚度分散了来自碰撞的力以减少在车辆碰撞期间侵入电池32的可能性和/或大小。
参考图1，车辆10包括支撑车身面板(未编号)的车身14。车身面板可以包括发动机罩34、行李箱盖36、门38以及在门38下方的第一下边梁16和第二下边梁18。车身14可以是一体式结构，其中车身14的至少一些是暴露的并且可以具有A级表面(未编号)，即专门制造为具有高质量、完整的美观无瑕疵的表面。例如，下边梁16和18可以是暴露的并且可以呈现A级表面。或者，车身14可以是非承载式车身(body-on-frame)，或任何其它合适的结构。车身14可以由任何合适的材料形成，例如钢、铝等。
参考图2-4，车身14包括底盘(undercarriage)40。底盘包括为例如变速器的传动系统部件(未编号)提供空间的通道44。底盘40可以包括在通道44的任一侧上的地板面板42。地板面板42可以分别从通道44延伸到第一下边梁16和第二下边梁18，并且地板面板42可以附接到第一下边梁16和第二下边梁18。
第一滑轨式滑槽(sled runner)46可以从下方附接到地板面板42并且附接到第一下边梁16，并且第二滑轨式滑槽48可以从下方附接到地板面板42并附接到第二下边梁18。第一横向构件50可以沿着地板面板42从第一下边梁16延伸到通道44，并且第二横向构件52可以沿着地板面板42从第二下边梁18延伸到通道44。第一横向构件50、第二横向构件52和/或通道44可以与地板面板42一体地形成，即可以例如通过金属冲压同时形成为单个连续装置。
底盘限定了电池舱54。底盘40、第一下边梁16、第二下边梁18、第一滑轨式滑槽46、第二滑轨式滑槽48、第一横向构件50、第二横向构件52和电池舱54都是车辆车架总成12的一部分。
电池舱54适于容纳至少一个电池32，即电池舱54被定位和设定尺寸为容纳至少一个电池32。电池32可以由底盘40支撑，例如可以由支撑在底盘40上的电池舱54的部件支撑。或者，电池32可以通过任何其它合适的特征由底盘支撑。
电池32是可以适用于车辆操作(例如在PHEV，FHEV，BEV等中使用)的任何类型，例如锂离子电池，镍金属氢化物电池，铅酸电池或超级电容器。
如上所述，第一下边梁16沿着轴线20为纵长形。轴线20可以沿着车辆10的纵向轴线延伸，即，与车辆10的纵向轴线间隔开并且平行，换言之，沿着车辆10的行驶方向。参考图5，第一下边梁16限定沿着轴线20为纵长形的管状腔体24。第二下边梁18同样沿着平行于轴线20的第二轴线22为纵长形并且限定沿着第二轴线22为纵长形的第二管状腔体26。下边梁16和18可以分别沿着轴线20和22大致保持相同的横截面，即下边梁16和18可以分别沿着轴线20和22具有连续的横截面。管状腔体24、26可以是任何合适的横截面形状。
第一下边梁16和第二下边梁18可各自包括接合在一起以在相应的内板56和外板58之间分别限定管状腔体24和第二管状腔体26的内板56和外板58。内板56和外板58可以通过焊接、通过紧固件、通过卷边和/或通过任何其它合适的方式连接在一起。下边梁16和18可以由如钢或铝的金属形成。下边梁16和18可以朝向车辆的外部呈现A级表面，或者可替换地，它们可以被下边梁面板(未编号)覆盖。
参考图5，加强套筒60可以连接到密封加压插入件28并且另一加强套筒60可以连接到密封加压插入件30。加强套筒60可以分别设置在管状腔体24和管状腔体26中。加强套筒60分别围绕密封加压插入件28和密封加压插入件30延伸。加强套筒60可以由金属形成，例如钢或铝。
加强套筒60可分别接触第一下边梁16和第二下边梁18的内部的至少一部分。加强套筒60可以用粘结结合70附接到第一下边梁16和/或第二下边梁18。加强套筒60可以分别附接到第一下边梁16和/或第二下边梁18，或者可以分别位于第一下边梁16和/或第二下边梁18内部，而不需要附接。
密封加压插入件28设置在腔体24中并且沿着轴线20为纵长形。具体地，密封加压插入件28设置在加强套筒60中。同样地，第二密封加压插入件30设置在第二腔体26中并且沿着第二轴线22为纵长形，具体地第二密封加压插入件30在第二加强套筒62中。
密封加压插入件28、30可以由相对于加强套筒60、62和/或下边梁16、18是柔性的材料形成。例如，密封加压插入件28、30可以由橡胶或另一种弹性体材料形成。用于插入件28、30的如橡胶的柔性材料的使用允许插入件28、30适应相应腔体24、26和/或相应的加强套筒60、62的内部形状。或者，密封加压插入件28、30可由任何合适类型的材料形成。
插入件28、30可以在安装到车辆之前被加压和密封，并且被设计成在车辆的使用寿命期间保持加压。插入件28、30可以用空气、氧气、氮气和/或任何其它合适的气体加压。
在插入件28、30在车辆10使用寿命期间失去压力的情况下，相应的插入件28、30可以从车辆10移除，例如从加强套筒60和/或第二加强套筒62移除，并且可以替换。例如，压力传感器64可以处于密封加压插入件28、30中。压力传感器64与密封加压插入件28相连且压力传感器64与处理装置66通信。压力传感器64检测密封加压插入件28中的压力并且具体地可以检测压力是否降低到指定阈值以下。压力传感器64可以与处理装置66通信，处理装置66可以包括存储与接收信号、传输信号或两者相关联的计算机可执行指令的数据存储介质。例如，处理装置66可以接收来自压力传感器64的密封加压插入件28的压力水平已经降低到指定的阈值以下的信号，并且然后可以发送信号以点亮车辆10驾驶员可见的警告灯(未编号)，指示驾驶员应该请专业人员对车辆执行维护。
车辆10在侧面碰撞中，包括加强套筒60、62和密封加压插入件28、30的车辆车架总成12降低了侵入的可能性和/或大小。测量车辆的侧面碰撞性能的一个测试是在联邦机动车辆安全标准214中描述的侧面碰撞刚性杆测试(side impact rigid pole test)，其中直径为10英寸的刚性竖直杆以每小时20英里冲击到测试车辆的侧面。加强套筒60、62和密封加压插入件28、30的存在加强了第一或第二下边梁16、18来抵抗由竖直杆或由竖直杆模拟的其他障碍物的碰撞引起的变形和侵入。
侧面碰撞的期间，横向构件50、52在第一下边梁16和第二下边梁18之间传递力。例如，在第一下边梁16碰撞的情况下，横向构件50将来自碰撞的力传递到通道44，通道44通过变形吸收一些力并且通过第二十字元件52传递一些力到第二下边梁18，第二下边梁18也通过变形吸收一些力。第一下边梁16和第二下边梁18分别由于密封加压插入件28、30分散了力。碰撞力的这种分布可以减小在第一下边梁16处的侵入的可能性和/或大小。通过减少侵入，车辆车架总成12可以减少侵入乘客舱的可能性和/或大小和/或可以减少侵入电池舱54的可能性和/或大小以在碰撞期间限制和/或防止损坏的电池32可能性。
已经以说明性方式描述了本发明，并且应当理解，已经使用的术语旨在是描述性的词语的性质，而不是限制性的。根据以上所述，本发明的许多修改和变化是可能的，并且本发明可以以不同于具体描述的方式实施。

Claims (20)

1.一种车辆车架总成，包含：
下边梁，所述下边梁沿着轴线为纵长形并且限定沿着所述轴线为纵长形的管状腔体；以及
密封加压插入件，所述密封加压插入件设置在所述腔体中并且沿着所述轴线为纵长形。
2.根据权利要求1所述的车辆车架总成，还包含设置在所述管状腔体中并且围绕所述密封加压插入件延伸的加强套筒。
3.根据权利要求2所述的车辆车架总成，其中所述加强套筒由金属形成。
4.根据权利要求3所述的车辆车架总成，其中所述密封加压插入件由橡胶形成。
5.根据权利要求1所述的车辆车架总成，其中所述下边梁包括内板和外板，所述内板和所述外板接合在一起以在其间限定所述管状腔体。
6.根据权利要求1所述的车辆车架总成，还包含附接到所述下边梁并且限定电池舱的底盘。
7.根据权利要求6所述的车辆车架总成，其中所述底盘包括通道，并且所述车辆车架总成还包含从所述下边梁延伸到所述通道的横向构件。
8.根据权利要求1所述的车辆车架总成，其中所述密封加压插入件由橡胶形成。
9.根据权利要求1所述的车辆车架总成，还包含在所述密封加压插入件中的压力传感器。
10.一种车辆，包含：
底盘；
下边梁，所述下边梁附接到所述底盘，所述下边梁沿着轴线为纵长形并且限定沿着所述轴线为纵长形的管状腔体；
电池，所述电池由所述底盘支撑；以及
密封加压插入件，所述密封加压插入件设置在所述腔体中并且沿着所述轴线为纵长形。
11.根据权利要求10所述的车辆，还包含设置在所述管状腔体中并且围绕所述密封加压插入件延伸的加强套筒。
12.根据权利要求11所述的车辆，其中所述加强套筒由金属形成。
13.根据权利要求12所述的车辆，其中所述密封加压插入件由橡胶形成。
14.根据权利要求10所述的车辆，其中所述下边梁包括内板和外板，所述内板和所述外板接合在一起以在其间限定所述管状腔体。
15.根据权利要求10所述的车辆，其中所述底盘包括通道，并且所述车辆还包含从所述下边梁延伸到所述通道的横向构件。
16.根据权利要求10所述的车辆，其中所述密封加压插入件由橡胶形成。
17.根据权利要求10所述的车辆，还包含处理装置和与所述密封加压插入件连接并且与所述处理装置通信的压力传感器。
18.根据权利要求10所述的车辆，还包含：
第二下边梁，所述第二下边梁沿着平行于所述轴线的第二轴线为纵长形并且限定沿着所述第二轴线为纵长形的第二管状腔体；以及
第二密封加压插入件，所述第二密封加压插入件设置在所述第二腔体中并且沿着所述第二轴线为纵长形。
19.根据权利要求18所述的车辆，还包含设置在所述管状腔体中并且围绕所述密封加压插入件延伸的加强套筒，以及设置在所述第二管状腔体中并且围绕所述第二密封加压插入件延伸的第二加强套筒。
20.根据权利要求19所述的车辆，其中所述底盘包括通道，并且所述车辆还包含从所述第一下边梁延伸到所述通道的第一横向构件和从所述第二下边梁延伸到所述通道的第二横向构件。
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