CN108340761B - 电动车辆的增强结构 - Google Patents
电动车辆的增强结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108340761B CN108340761B CN201810062159.4A CN201810062159A CN108340761B CN 108340761 B CN108340761 B CN 108340761B CN 201810062159 A CN201810062159 A CN 201810062159A CN 108340761 B CN108340761 B CN 108340761B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chassis frame
- sleeve
- support structure
- electric vehicle
- head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D27/00—Connections between superstructure or understructure sub-units
- B62D27/02—Connections between superstructure or understructure sub-units rigid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
- B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
- B62D21/02—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted comprising longitudinally or transversely arranged frame members
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
- B62D21/09—Means for mounting load bearing surfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/20—Floors or bottom sub-units
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
- B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
- B60K2001/0405—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion characterised by their position
- B60K2001/0438—Arrangement under the floor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
Abstract
一种电动车辆包括底盘车架、电池组和多剪切紧固件。电池组包括至少部分与底盘车架垂直地间隔开的支撑结构。多剪切紧固件构造和布置成将底盘车架附接到支撑结构。
Description
引言
本发明涉及电动车辆,且更具体地涉及电动车辆的增强结构。
车辆通常包括底盘车架,其设计成支撑多个车辆部件并且有助于车辆的刚度和性能。车架配置的例子可以包括梯子车架、一体成型(即,半硬壳式)车架、周界车架及其他车架。许多车架包括通过多个横向构件连接的相对的侧轨道或摇板。从摇板向前突出的可以是经由前横向构件连接的相应的前轨道,并且从摇板向后突出的可以是经由后横向构件连接的相应的后轨道。
发动机和前悬架通常可由前轨道和邻近的横向构件支撑。燃料箱和后悬架通常可由后轨道和邻近的横向构件支撑。摇板和相应的横向构件通常可以支撑地板底盘、乘客座椅、车身支柱以及许多其他部件和特征。
更多的当前车辆可以包括通过电池和内燃机来组合供电的混合动力车辆。另外,全电动车辆或电池电动车辆(BEV)可以仅在电池组上操作。这样的车辆通常支撑底盘车架上和具有足够的存储空间的各种位置内的电池的重量。为了保持期望的道路间隙,电池通常位于底盘车架的上方。另外,单个车辆中的电池可能需要各种形状和大小以利用可用的存储空间。
因此,在维持和/或满足其它更传统的结构要求的同时,期望改进用于BEV和相关的结构车架的电池存储以支撑电池的重量,同时降低系统成本、简化设计和维护过程的复杂性以及提高坚固性。
发明内容
在本公开的一个示例性实施例中,电动车辆包括底盘车架、电池组和多剪切紧固件。电池组包括至少部分地与底盘车架垂直间隔开的支撑结构。多剪切紧固件构造和布置成将底盘车架附接到支撑结构上。
在另一个实施例中,多剪切紧固件构造和布置成将电池组支撑结构接合到车辆的底盘车架。多剪切紧固件包括套筒、柄部、第一头部和第二头部。套筒包括相对的第一和第二端部分。柄部穿过套筒并沿着中心线延伸。第一头部接合到柄部并且从第一端部分轴向地向外布置。第二头部接合到柄部,与第一头部轴向地间隔开,并且从第二端部分轴向地向外布置。
结合附图,根据以下详细描述,本公开的以上特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。
附图说明
其他特征、优点和细节仅作为示例出现在以下实施例的详细描述中,详细描述参考附图,其中:
图1是电动车辆的局部分解透视图,其中部分被去除以示出内部细节,并且作为根据本公开的一个非限制性示例;
图2是去除地板底盘和电池组以示出内部细节的图1的电动车辆的仰视图;
图3是安装有电池组的图1的电动车辆的仰视图;
图4是从图3中箭头4-4的方向观察的图1的电动车辆的局部横截面图;
图5是取自图4的圆圈5的电动车辆的复合横梁的放大横截面图;
图6是电动车辆的部分透视仰视图,其中部分被移除以显示内部细节;
图7是表示电动车辆的桁架梁的示意图;
图8是局部仰视图,示出了电池组的电池组支撑结构,该电池组支撑结构通过沿复合侧梁分布的多个紧固件接合到电动车辆的底盘车架,其中底盘被去除以示出细节,并且取自图3的圆圈8;
图9是从图8中的箭头9-9的方向观察的复合侧梁的横截面图;
图10是取自图9的紧固件的分解横截面图;
图11是复合侧梁的第三实施例的横截面图;
图12是车辆的局部透视仰视图,示出了固定到电池组支撑结构上的衬套安装件;并且
图13是从图12中的箭头13-13的方向观察的车辆的横截面图。
具体实施方式
以下描述本质上仅仅是示例性的,并不意图限制本公开、其应用或用途。应该理解的是,在所有附图中,相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。
根据本发明的示例性实施例,图1示出了可以是混合动力车辆或电池电动车辆(BEV)的车辆20。车辆20可以包括蓄电单元或蓄电池组22、地板底盘24和底盘车架26,其可以支撑并且通常可以统一到车体28的至少一部分。地板底盘24可以布置在底盘车架26的下方并且安装或接合到底盘车架26。电池组22可以包括支撑结构30和多个蓄电模块32。支撑结构30可以至少部分地布置在地板底盘24的下方并且接合到底盘车架26。为了简化设计和维护以及降低成本,每个模块32可以具有大致相同的尺寸,或者可以尺寸相同。
在图2中,示出了底盘车架26的仰视图,其中电池组22被去除以示出细节。底盘车架26可包括两个相对的侧轨34、36(例如,摇板),多个相互横向间隔开的细长的横向构件(即,五个图示为38、40、42、44、46),后向轨道48、50和前侧轨道52、54。在一个示例中,横向构件38跨越前侧轨道52、54之间并且与前侧轨道52、54接合,并且横向构件46跨越后向轨道48、50之间并且接合到后向轨道48、50。横向构件40、42、44可以是座位支撑横向构件,并且可以跨越侧轨道34、36之间并且接合到侧轨道34、36。底盘车架26可进一步包括多个座椅安装件56,所述座椅安装件56至少从横向构件40、42(参见图1)向上突出并与之接合,以用于接合和支撑乘客座椅(未示出)。
参考图3示出了车辆20的仰视图,其中安装有电池组22,因此基本上去除或掩盖了图2中所示的底盘车架26的实质性视图。如图4清楚地所示,然而,示出了沿着图3的线4-4截取的车辆20的直立横截面,并且车辆20的直立横截面描绘了通常设置在底盘车架下方的底盘车架26和电池组22。电池组22可以包括底盘58,底盘58可以适于使蓄电模块32免受(通常)路面,其可以是波纹状的,并且可以至少部分地支撑模块。底盘58可以接合到电池组22的支撑结构30并且大体布置在其下方。支撑结构30可以包括相对的侧面件60、62(参见图1和图3)、前部交叉部件64、后部交叉部件66以及多个彼此横向间隔开的细长的交叉部件(即,四个图示为68、70、72、74)。在图3中,部件60、62、68、70、72、74以虚像(即,虚线)示出,因为在所示示例中,部件位于底盘58的另一侧。在一个实施例中,前部交叉部件64跨越侧面件60、62的前端部分之间并与其接合,并且后部交叉部件66跨越侧面件60、62的后端部分之间并且与其接合。交叉部件68、70、72、74彼此横向间隔开,并且每个交叉部件跨越侧面件60、62之间并且与其接合。
以交叉部件68、70之间的前后方向测量的距离(参见图3中的箭头76)可以大约等于在交叉部件70、72之间测量的距离(参见箭头78)。类似地,距离78可以基本等于交叉部件72、74之间测量的距离(参见箭头80)。在一个示例中,每个蓄电模块32的尺寸可以设定为紧密装配在交叉部件68、70、72、74之间以实现最佳的组装。因为距离76、78、80基本上相等,所以每个模块32可以大体上相同(即,至少在尺寸上),以便通过模块冗余来降低制造和维护的成本。
复合横梁:
参考图5示出了底盘车架26的横向构件40和支撑结构30的交叉部件70;然而,可以理解的是,将要描述的相同原理可以适用于没有具体示出的其余横向构件和交叉部件。横向构件40和交叉部件70一起形成复合横梁82(即,集成横梁),其具有比横向构件和交叉部件单独承担的强度大得多的强度。也就是说,通常在大致垂直方向上截取的横梁82的强度(即弯矩惯量)与以下成比例:
(1)(bh3)/12
其中“b”是常数且“h”是总高度(参见图5中的箭头84)。垂直强度的增加有利于更好的设计和能量存储模块32更强的组装能力,同时维持车辆20内的期望的道路间隙和乘客宽敞度。
交叉部件70可以包括可以是管状的下部86和可以大体上是间隔部的上部88。下部86可以接合到蓄电池充放电板58并且从其向上突出。上部88垂直地跨越下部86和横向构件40之间并且与其接合。在一个实施例中,地板底盘24可以夹在交叉部件70的上部88与横轨40之间。如图5清楚地示出,下部86可以是管状的,其呈具有相对的侧壁92、94,底壁96和顶壁98的形状。类似地,横向构件40可以是管状的,其呈具有相对的侧壁100、102,底壁104和顶壁106的形状。当组装时,顶壁106可以接合到座椅安装件56;并且地板底盘24可以部分地设置在横向构件40的底壁104和交叉部件70的上部88之间,并且可以与其接触。进一步设想和理解的是,横向构件40、下部86和上部88可以可替换地是提供具有期望的结构完整性的期望高度的各种横截面形状。这种结构的一个替代实例可以是U形通道。此外,横向构件40、下部86和/或上部88的整个部分或多个分段可以形成为一个整体件(例如,从钢板冷轧而成),和/或分段可以通过其他方式单独附着或附接。
复合横梁82还可以包括沿该横梁分布的多个紧固件108,用于将交叉部件70连接到横向构件40。如图5清楚地示出,每个紧固件108可以是双剪切设计,并且可以包括螺栓110、下套筒112和上套筒114。当组装复合横梁82时,螺栓110通常是倒置的并且可以沿着大体垂直的中心线C延伸。下套筒112可以大致设置在上部88内并且与上部88轴向对齐,并且下套筒112可以在一端垂直地承载在下部86的顶壁98上,并且其在相对端垂直地承载在横向构件40的底壁104上。
上套筒114可以包括管状分段116和凸缘分段118。当组装时,管状分段116可以基本设置在横向构件40内,并且可以以中心线C为中心。管状分段116的底部可以压在横向构件40的底壁104上,并且管状分段的顶部可以穿过横向构件40的顶壁106突出。凸缘或凸缘分段118通常从管状分段116的顶部径向向外突出,并压在顶壁106的面向上的表面120上。管状分段116的至少一部分可以带有阴螺纹,用于螺纹接合到由螺栓110的螺纹轴122承载的阳螺纹。螺栓110还包括设置在交叉部件70的底部86中的扩大的头部124,并且其向上抵靠顶壁98。可以设想和理解的是,紧固件108可以与上述相反,扩大的头部压在横向构件40的顶壁106上,并且凸缘118向上支承靠在底部86的顶壁98上。进一步设想和理解的是,凸缘分段118或其部分可以用螺母替换。
本公开的优点和益处包括复合横梁,其可以提供振动的减小、座椅安全带锚固强度的提高以及座椅刚度的增强。其他优点可以包括减轻重量、提高封装效率和改进灵活的设计策略。
桁架梁:
参照图1、图2和图6所示,底盘车架26还可以包括悬架安装件130、132(例如,螺旋弹簧座位),如本领域技术人员已知的那样其用于连接到车辆悬架系统。在本公开中,悬架安装件130、132可以附接或被承载在底盘车架26的相应的后向轨道48、50的前区段上,底盘车架26位于车辆20的后轮井134、136的附近并且大致向内。后横向构件46可以在相应的悬架安装件130、132的紧临前方附接到后向轨道48、50。进一步设想和理解,悬架安装件130、132可以是任何类型的连接点,此处负荷在底盘车架26和包括减震器连接点的车辆悬架系统之间转移。
如图4、图6和图7所示,底盘车架26的横向构件46可以从相邻的横向构件44(参见图4)向后间隔开并在其上隔开。横向构件44通常可以与电池支撑结构30的交叉部件74组合以成为如前所述的复合横梁。相反,横向构件46与后部交叉部件66的配对可以不形成复合横梁,而是可以都是桁架梁154(参见图7)的一部分。
类似于横向构件44位于交叉部件74周围,横向构件46可位于后向交叉部件66的上方。但是与横向构件44不同,横向构件46可以在后向交叉部件66的上方明显地间隔开。此外并且与横向构件44与交叉部件74的关系进一步对比,横向构件46可以位于后向交叉部件66的稍后方。
如图6和图7所示,桁架梁154可以进一步包括可以伸长并且相对成角度的第一和第二支架138、140。第一支架包括相对的端部分142、144,并且第二支架包括相对的端部分146、148。每个支架138、140通常以一定角度(即,不完全垂直且不完全水平)横跨在横向构件46和后向交叉部件66之间。更具体地,相应的第一支架和第二支架138、140的上端部分142、146可以接合到相应的后侧轨道48、50(即,悬架安装件130、132的紧临前方和/或附近)并且下端部分144、148可以接合到后向交叉部件66。
在组装时,在第一端部分142、146之间测量的第一距离(参见图7中的箭头150)可以基本等于在底盘车架26的后向轨道48、50之间测量的距离,并且基本上大于在第二端部分144、148之间测量的距离(见箭头152)。在一个实施例中,距离152可以是距离150的约百分之三十(30%)。
当组装车辆20时,具有附接的支架138、140的底盘车架26的后向横向构件46以及电池支撑结构30的相关联的后向交叉部件66可以形成桁架梁154(参见图7)。桁架梁154构造和布置成为车辆20在扭转力方面(参见表示扭转力的箭头156)提供整体刚性车架。进一步设想并理解,在不脱离桁架梁154的一般结构和功能的情况下,可以对桁架梁154、底盘车架26和电池支撑结构30进行各种结构改变。例如,支架138、140的连接点可以变化。在一个示例中,上端部分142、146可接合横向构件46的端部分,其靠近相应的后向轨道48、50。
优点和益处包括提高底盘车架和电池组支撑结构的组合强度的桁架梁。其他优点包括在更传统的后向横向构件中的具有更有效的高度的集成结构,该横向构件靠近悬架安装件以促进有效的结构负荷路径。进一步的益处包括减少振动、提高抵抗扭转力的刚度、减轻重量、提高封装效率和改进灵活的设计策略。
复合侧梁:
在图8和图9中,示出了底盘车架26的侧轨道34和支撑结构30的侧面件60;然而,将要描述的相同的原理可以适用于相对的侧轨道36和侧面件62。底盘车架26的侧轨道34(即,摇板)可以经由多个紧固件160连接到电池组支撑结构30的侧面件60。侧面件60与侧轨道34共同轴向延伸并且可以“嵌套”在侧轨道34的内侧,使得侧面件60的一部分设置在侧轨道34的一部分的下方。更具体地说,侧面件60和侧轨道34之间的嵌套方向可便于将电池组支撑结构30从下方附接到底盘车架26,以改善结构完整性。在本示例中,侧轨道34和侧面件60中的一个或两个可以是多室的,并且当连接在一起时形成复合侧梁162。
如参考图9所示,底盘车架26的侧轨道34通常可以沿着中心线164延伸,并且侧轨道34可以包括围绕中心线164周向地连续的外壳166和可以设置在外壳166内部的内分隔件168。分隔件168可具有连接到外壳166的相对端部分182、184。外壳166可以包括周向延伸的第一和第二壳分段170、172(即壁)。第一壳分段的第一端部分174连接到(即,或一致地形成)第二壳分段172的第一端部分176,该第一端部分176靠近内分隔件168的端部分182。类似地,第一壳分段170的相对的第二端部分178可以连接到(即,或一致地形成)第二壳分段172的相对的第二端部分180,该第二端部分180靠近内分隔件168的端部分184。
在分隔件168位于外壳166的内部的情况下,分隔件168的第一端部分182通常可以连接到相应的第一和第二壳分段170、172的第一端部分174、176,由此形成端部分174、176、182的第一三通连接。类似地,分隔件168的第二端部分184通常可以连接到相应的第一和第二壳分段170、172的第二端部分178、180,从而形成端部分178、180、184的第二三通连接。可以设想和理解的是,第一和第二三通连接可以通常由连接端部分的凸缘或本领域已知的其它技术形成或固定。
当组装复合侧梁162时,外壳166的第一壳分段170可以是向外的壁,并且第二壳分段172可以是向内的壁(即,与侧面件60相邻)。第一壳分段或向外的壁170和分隔件168的第一侧186可限定第一室188的边界。第二壳分段或向内的壁172和分隔件168的相对的第二侧190可限定第二室192的边界。
电池组支撑结构30的侧面部件60可以大致沿着中心线194延伸,该中心线194可以基本平行于中心线164。侧面件60可以包括可以围绕中心线194周向地连续的外壳196、第一内壁或分隔件198以及第二内壁或分隔件200(二者均位于外壳196的内部)。外壳196可以包括第一、第二和第三外壳分段202、204、206。每个壳分段202、204、206沿周向延伸,其中第一壳分段202的第一端部分208连接到第二壳分段204的第一端部分210,并且第一壳分段202的相对的第二端部分212连接到第三壳分段206的第一端部分214。另外,第三壳分段206的相对的第二端部分216连接到第二壳分段204的第二端部分218。可以设想和理解的是,各种连接可以一致地形成,可以通过端部分的凸缘的接合而形成,或者可以通过本领域技术人员已知的任何其他附接工具来促进。
鉴于理解的是第一和第二内分隔件198、200位于外壳196的内部,第一分隔件198的第一端部分220可通常连接到相应的壳分段202、204的端部分208、210,由此形成端部分208、210、220的三通连接。第一分隔件198的第二端部分222通常可以连接到第二分隔件200的第一端部分224,并且可以进一步连接到相应的第一和第三壳分段202、206的端部212、214,由此形成端部分212、214、222、224的四通连接。第二分隔件200的相对的第二端部分226通常可以连接到相应的第三和第二壳分段206、204的端部分216、218,由此形成端部分216、218、226的三通连接。可以设想和理解的是,各种连接可以一致地形成,可以通过端部分的凸缘的接合而形成,或者可以通过本领域技术人员已知的任何其他附接工具来促进。
侧面件60可以进一步包括第一、第二和第三室230、232、234。第一室230的边界可以由外壳196的第一壳分段202和第一分隔件198的第一侧235限定。第二室232的边界可以由外壳196的第二壳分段204、第一分隔件198的相对侧237和第二分隔件200的第一侧239限定。第三室234的边界可以由外壳196的第三壳分段206和第二分隔件200的相对侧241限定。
当组合复合侧梁162时,电池组支撑结构30的侧面件60可以“嵌套”到底盘车架26的侧轨道34。更具体地说:侧面件60的第三壳分段206的基本垂直部分可以与侧轨道34的第二壳分段172的基本垂直部分相邻;侧面件60的第一壳分段202的基本水平的部分可以与侧轨道34的第二壳分段172的基本水平的部分接触;并且侧面件60的第一壳分段202的基本垂直的部分可以与侧轨道34的第一壳分段170的基本垂直的部分相邻。侧面件和侧轨道可由冷轧钢、冲压钢、管状钢和/或任何其他包括复合材料的材料和结构制成。
本公开的优点和益处包括可以提供振动减小以及强度和刚度增强的复合侧梁。其他优点可以包括减轻重量、提高封装效率和改进灵活的设计策略。
多剪切紧固件:
参照图8至图10,紧固件160可以是多剪切紧固件(例如,双剪切紧固件,见于图9中的箭头对236)。紧固件160也可以与之前描述的用于组装横梁82的紧固件108相似或相同。在所示出的示例中,紧固件160可以用于将底盘车架26的侧轨道34(即,摇板)连接至电池组支撑结构30的侧面件60,并且其可沿侧面件60和侧轨道34轴向间隔开或分布。每个紧固件160通常可以是细长的,并且沿着基本垂直的中心线C设置。
如图10所示,每个紧固件160可以包括相对的第一和第二头部238、240,柄部242和套筒244。当组装时,套筒244围绕柄部242沿周向延伸,并且可以包括可以是环形的形状并且面向轴向相反的方向的相对的端部分或端面246、247。第一头部238可以接合到柄部242的端部分并且从其向外径向突出。第一头部238和柄部242一起可以是一体的单件式螺栓。第二头部240可以是从套筒244的端部分或端面247向外径向突出的凸缘,使得套筒244和凸缘240可以是一个整体件。套筒244的内部圆柱面248和/或凸缘240可以承载阴螺纹250,用于与由柄部242承载的阳螺纹252螺纹连接和可拆卸地接合。
当组装组合侧梁162时,柄部242穿过相应的壳分段202、172中的开口254、256、穿过套筒244并穿过第二头部240轴向地延伸。套筒244可以穿过侧轨道34的分隔件168中的开口258延伸。在柄部242螺纹接合到并扭转至套管244的情况下,套管244的环形端面246可以支承在(即,偏置靠在)壳分段172的面向上的侧面260。壳分段172的相对侧262可以支承在壳分段202的面向上的侧面264上,并且壳分段202的相对侧266可以支承在头部238的面向上的面268上,其形状可以呈环形。另外,头部或凸缘240的面向下的面270(其可以呈环形)可以被偏置抵靠到分隔件168的侧面186。
进一步设想和理解,在一个实施例中,头部240可以是螺纹螺母,并且可以直接螺纹连接到柄部242。在该示例中,套筒244可以不穿过分隔件168延伸,而是可以支承在分隔件168的面向下的侧面190。在另一个示例中,头部240可以在组装侧梁162之前粘附或者固定到分隔件168的侧面186。在该示例中,柄部242可以被扭转而不引起头部240和套筒244的旋转。在另一示例中,头部238可以是螺纹连接到柄部242的螺母。在所有这些例子中,分隔器168和壳分段172、202处的双剪切作用可以被促进。
参考图11中示出了嵌套的复合侧梁的另一个实施例,其中与第一实施例相同的元件具有相同的标号,除了添加上标符号后缀。复合侧梁162′可以包括经由多个多剪切紧固件160′连接在一起的侧轨道34′和嵌套侧部件60′。侧轨道34′可以是多孔的,并且包括均限定室188′、192′的边界的外壳166′和分隔件168′。类似地,侧部件60′可以是多孔的,并且包括均限定室272、274的边界的外壳196′和分隔件198′。
紧固件160′可以设置在室192′、272中并且穿过其延伸。在一个示例中,紧固件160′可以包括至少一个套管244′,其穿过室192′和272延伸并且通常附接和/或支承在分隔件168′、198′上。在未示出的另一示例中,套筒244′可以是通常设置在相应的室192′、272中的两个单独的套筒。具有两个单独的套筒,紧固件160′可以包括三个剪切位置,其中第一剪切位置靠近两个套筒并位于两个套筒之间,另外两个剪切位置靠近柄部242′的相应端部。
本公开的优点和益处包括能够将电池组支撑结构30可拆卸地固定到底盘车架26,使得电池组22不仅仅是寄生质量,而是提高整体车辆的结构性能。其他优点可以包括改进的车辆水平设计目标,其可以包括减小振动,以及提高强度和刚度。其他优点可以包括减轻重量、提高封装效率和改进灵活的设计策略。
衬套安装强化组件:
如参考图3所示,车辆20可以包括多个衬套安装件(即,示出并标识为280、282的两个),其可以如本领域技术人员所公知的被接合到底盘车架26。在一个示例中,衬套安装件280、282可以是位于车辆20的相应的后轮井134、136附近的A-衬套悬架安装。在本公开中,衬套安装件280、282也可以接合到电池组支撑结构30,由此便于进一步强化衬套安装件280、282和/或支撑结构30。在一个示例中,衬套安装件280、282可以从支撑结构30接收横向加强。
如图12和图13所示,衬套安装件282大致被示出和描述;然而,可以理解的是,相同的原理可以适用于衬套安装件280。衬套安装件282可以包括彼此间隔开的第一和第二耳部288、290,用于在其间接收衬套。第一耳部288可以是与衬套安装件280(未示出)的内耳部相邻并与其隔开的内耳部。第二耳部290可以是外耳部。在一个示例中,每个耳部288、290可以从底盘车架26的侧轨道36基本上向下突出并且可以与之接合。可以设想和理解的是,耳部288、290可以通常以不同的方向接合到车辆20的其他结构构件。
衬套安装件282的外耳290可以是由金属板材冲压而成的单壁,并且可以包括便于安装衬套的开口或通道292。内耳288可以通常是管状的,和/或可以包括内壁294、外壁296和底壁298(参见图13)。向内和向外的壁294、296可以从底盘车架26的侧轨道36基本向下突出并且可以与之接合。底壁298可以大致是水平的,并且可以跨越向内和向外的壁294、296的下端部分之间并且可以与之接合。向内和向外的壁294、296可各自包括便于安装衬套的开口或通道300。在一个示例中,开口292、300与共同的轴线A对齐,该共同的轴线A可以是基本上水平的并且垂直于耳部288、290设置。内壁294、外壁296和底壁298可以由单片金属材料冲压而成。进一步设想和理解的是,整个衬套安装件282可以由单个金属片冲压而成,由此通常形成S形横截面。
参照图3、12、13,当组装车辆20时,电池组支撑结构30(见图3)的后向交叉部件66的端部分304、306通常可位于相应的衬套安装件280、282的下方和后方。侧部件60、62(参见图3)的后端部分308、310可以位于相应的衬套安装件280、282的内耳288的底壁298(参见图13)的下方并且与之接合。侧部件60、62与相应的内耳288的接合可以通过前文描述的相应的多剪切紧固件160来促进。衬套安装件280、282,侧部件60、62,后向交叉部件66和紧固件160一起,可以大致形成衬套安装强化组件302(也参见图12)。
在操作中,电池组支撑结构30的侧部件60、62与相应的衬套安装件280、282的内耳286、288接合,通过减小内耳288的弯曲并且相对于车辆20在横向方向(参见图13中的箭头312)上提供更大的刚度来提高安装件的横向强度。也就是说,在车辆20的相对侧之间延伸的方向上具有更大的刚度。另外,衬套安装件280、282可以有助于为支撑结构30提供垂直支撑。进一步设想和理解的是,可以采用衬套安装件280、282和支撑结构30之间的其他结构定向。例如,后部交叉部件66的端部分304、306可以直接接合到相应的衬套安装件280、282的内耳188。
本公开的优点和益处包括能够将电池组支撑结构30可拆卸地固定到衬套安装件280、282,使得电池组22不仅仅是寄生质量,而是增强整体车辆结构的性能。其他优点可以包括改进车辆水平设计目标,可以包括减小振动,以及提高强度和刚度。其他优点可以包括减轻重量、提高封装效率和改进灵活的设计策略。
虽然已经参照示例性实施例描述了本发明,但是本领域技术人员将理解,在不脱离本发明的范围的情况下,可以进行各种改变并且可以用等同物替换其元件。另外,在不脱离本发明的实质范围的情况下,可以进行许多修改以使特定的情况或材料适应于本发明的教导。因此,意图是本发明不限于所公开的特定实施例,但是本发明将包括所有落入本申请范围内的实施例。
Claims (9)
1.一种电动车辆,包括:
底盘车架;
电池组,其包括至少部分与所述底盘车架垂直地间隔开的支撑结构;以及
多剪切紧固件,其构造和布置成将所述底盘车架附接到所述支撑结构,其中所述多剪切紧固件将所述底盘车架的侧轨道附接到所述支撑结构的侧部件,并且所述侧部件嵌套到所述侧轨道,其中所述多剪切紧固件包括套筒、穿过套筒并沿着中心线延伸的柄部、第一头部和第二头部,
其中,所述底盘车架包括外壳和具有相对的第一侧和第二侧的分隔件,并且其中所述外壳和所述第一侧限定第一室,并且所述外壳和所述第二侧限定第二室,并且所述套筒设置在所述第一室中。
2.根据权利要求1所述的电动车辆,其中,所述侧轨道是多孔的。
3.根据权利要求2所述的电动车辆,其中,所述侧部件是多孔的。
4.一种电动车辆,包括:
底盘车架;
电池组,其包括至少部分与所述底盘车架垂直地间隔开的支撑结构;以及
多剪切紧固件,其构造和布置成将所述底盘车架附接到所述支撑结构,其中所述多剪切紧固件包括套筒、穿过套筒并沿着中心线延伸的柄部、接合到所述柄部的第一头部,以及接合到所述柄部并且与所述第一头部轴 向间隔开的第二头部,并且其中所述第一头部至少承载在所述支撑结构和所述套筒的第一端面上,并且所述第二头部至少承载在所述底盘车架和所述套筒的相对的第二端面上,
其中,所述底盘车架包括外壳和具有相对的第一侧和第二侧的分隔件,并且其中所述外壳和所述第一侧限定第一室,并且所述外壳和所述第二侧限定第二室,并且所述套筒设置在所述第一室中。
5.根据权利要求4所述的电动车辆,其中,所述第二头部是从所述套筒向外径向突出的凸缘。
6.根据权利要求5所述的电动车辆,其中,所述第一头部是螺栓头部,并且所述柄部螺纹地接合到所述套筒。
7.根据权利要求6所述的电动车辆,其中,所述底盘车架是管状的,并且所述套筒设置在所述底盘车架内。
8.根据权利要求7所述的电动车辆,其中,所述凸缘在所述第二室内并且承载在所述分隔件上。
9.根据权利要求8所述的电动车辆,其中,所述支撑结构的外壳的一部分与所述底盘车架的所述外壳的一部分接触,并且所述支撑结构的外壳的所述一部分和所述底盘车架的所述外壳的所述一部分设置在所述螺栓头部和所述第一端面之间。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15/413,829 US9926017B1 (en) | 2017-01-24 | 2017-01-24 | Structural enhancements of an electric vehicle |
US15/413829 | 2017-01-24 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108340761A CN108340761A (zh) | 2018-07-31 |
CN108340761B true CN108340761B (zh) | 2021-04-09 |
Family
ID=61633067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810062159.4A Active CN108340761B (zh) | 2017-01-24 | 2018-01-22 | 电动车辆的增强结构 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9926017B1 (zh) |
CN (1) | CN108340761B (zh) |
DE (1) | DE102018101362A1 (zh) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10494034B2 (en) * | 2017-09-25 | 2019-12-03 | Ford Global Technologies, Llc | Vehicle frame assembly |
CN108688726A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-10-23 | 浙江众帮新能源科技有限公司 | 一种新型模块化纯电物流车底盘 |
US10780923B2 (en) * | 2018-07-13 | 2020-09-22 | Ford Global Technologies, Llc | Vehicle platform |
DE102018213009A1 (de) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Befestigungsanordnung für eine Fahrzeugbatterie an einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs sowie Verfahren zur Montage einer Fahrzeugbatterie in einem Kraftfahrzeug |
JP7067351B2 (ja) * | 2018-08-07 | 2022-05-16 | トヨタ自動車株式会社 | 車両前部構造 |
US10843545B2 (en) * | 2019-03-26 | 2020-11-24 | Ford Global Technologies, Llc | Connected battery pack assembly and connecting method |
JP7205404B2 (ja) | 2019-06-28 | 2023-01-17 | トヨタ自動車株式会社 | 車両構造 |
JP7388070B2 (ja) * | 2019-09-11 | 2023-11-29 | スズキ株式会社 | 車体下部構造 |
US11040627B2 (en) | 2019-11-01 | 2021-06-22 | Ford Global Technologies, Llc | Vehicle including fastener configured to increase ease of releasing connection between battery and frame |
EP3893290A1 (en) * | 2020-04-07 | 2021-10-13 | Volvo Car Corporation | Mounting system for energy source frame |
US11679660B2 (en) * | 2021-06-07 | 2023-06-20 | Ford Global Technologies, Llc | Three dimensional backup structure joint system for battery electric vehicles |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102555750A (zh) * | 2010-12-28 | 2012-07-11 | 铃木株式会社 | 电动车辆用电动机安装结构 |
CN103802647A (zh) * | 2012-11-08 | 2014-05-21 | 本田技研工业株式会社 | 电动车辆 |
CN103826893A (zh) * | 2011-09-14 | 2014-05-28 | 丰田自动车株式会社 | 车辆用电池安装结构 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006058140B4 (de) * | 2006-03-22 | 2009-06-10 | Airbus Deutschland Gmbh | Bolzenverbindung |
JP5734453B2 (ja) * | 2011-11-14 | 2015-06-17 | 本田技研工業株式会社 | バッテリの車載構造 |
WO2014061109A1 (ja) * | 2012-10-16 | 2014-04-24 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用電池搭載構造 |
-
2017
- 2017-01-24 US US15/413,829 patent/US9926017B1/en active Active
-
2018
- 2018-01-22 DE DE102018101362.0A patent/DE102018101362A1/de active Pending
- 2018-01-22 CN CN201810062159.4A patent/CN108340761B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102555750A (zh) * | 2010-12-28 | 2012-07-11 | 铃木株式会社 | 电动车辆用电动机安装结构 |
CN103826893A (zh) * | 2011-09-14 | 2014-05-28 | 丰田自动车株式会社 | 车辆用电池安装结构 |
CN103802647A (zh) * | 2012-11-08 | 2014-05-21 | 本田技研工业株式会社 | 电动车辆 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9926017B1 (en) | 2018-03-27 |
DE102018101362A1 (de) | 2018-07-26 |
CN108340761A (zh) | 2018-07-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108340761B (zh) | 电动车辆的增强结构 | |
US10112470B2 (en) | Structural enhancements of an electric vehicle | |
US10272759B2 (en) | Structural enhancements of an electric vehicle | |
US20180194211A1 (en) | Structural enhancements of an electric vehicle | |
JP7405299B2 (ja) | 電池搭載構造 | |
US10597081B2 (en) | Vehicle front portion structure | |
US9758029B2 (en) | Battery frame and vehicle battery mounting structure | |
US7854474B2 (en) | Reinforcing brace | |
US8596403B2 (en) | Motor mounting assemblies for electric vehicles and electric vehicles comprising the same | |
US11518227B2 (en) | Battery box with reinforcement element | |
US11110787B2 (en) | Structural enhancements of an electric vehicle | |
KR101565981B1 (ko) | 전기 자동차용 플로워 패널 조립체 | |
JP2017193300A (ja) | 車両のバッテリ搭載構造 | |
US20230373288A1 (en) | Integrated frame and battery pack structure for electric vehicles | |
US11201375B2 (en) | Reconfigurable battery electric vehicle | |
CN217969656U (zh) | 后地板总成和车辆 | |
CN218055360U (zh) | 地板总成和车辆 | |
US20230001986A1 (en) | Chassis assembly for a vehicle | |
CN219904034U (zh) | 用于车辆的电池安装结构及具有其的车辆 | |
CN214189822U (zh) | 一体化车身结构及汽车 | |
CN218229165U (zh) | 新能源汽车及其前地板结构 | |
CN218577883U (zh) | 车辆的车身以及车辆 | |
CN115610525A (zh) | 用于车辆的地板骨架和具有其的车辆 | |
CN216916059U (zh) | 车辆后纵梁、车辆后地板总成、车身框架和车辆 | |
CN219635317U (zh) | 车辆的副车架及车辆 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |