CN110576913A - 加强脚跟放置板组件和脚跟放置板加强方法 - Google Patents

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佩曼·阿格萨
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Abstract

本公开提供了“加强脚跟放置板组件和脚跟放置板加强方法”。一种示例性加强组件，除其他外，还包括脚跟放置板，所述脚跟放置板在所述电动化车辆的下边梁之间水平延伸；和加强支架，所述加强支架与所述脚跟放置板水平重叠并且固定到所述脚跟放置板的外侧部分。一种示例性加强方法，除其他外，还包括使用固定到脚跟放置板的外侧部分的加强支架来抵抗施加到电动化车辆侧的载荷。所述脚跟放置板在所述电动化车辆的下边梁之间水平延伸。所述脚跟放置板和所述加强支架彼此水平重叠。

Description

加强脚跟放置板组件和脚跟放置板加强方法
技术领域
本公开总体涉及加强车辆的脚跟放置板，并且更具体地，涉及加强电动化车辆的脚跟放置板。
背景技术
电动化车辆与传统机动车辆不同，因为电动化车辆是选择性地使用由牵引电池供电的一个或多个电机(即，电动马达和/或发电机)来驱动的。电机可以代替内燃发动机或者可以作为对内燃发动机的补充来驱动电动化车辆。示例性电动化车辆包括混合动力电动化车辆(HEV)、插电式混合动力电动化车辆(PHEV)、燃料电池车辆(FCV)和电池电动化车辆(BEV)。
牵引电池可以是相对高压的电池，其选择性地为电动化车辆的电机和其他电负载供电。牵引电池可以安装在电动化车辆的车身底部结构下方。电动化车辆电池系统可以采用包括多个电池阵列的一个或多个电池模块。每个电池阵列包括多个电池单元，这些电池单元相对于彼此支撑并且在电池单元端子和互连器汇流条之间电互连。
发明内容
根据本公开的示例性方面的加强组件，除其他外，还包括脚跟放置板，所述脚跟放置板在电动化车辆的下边梁之间水平延伸；和加强支架，所述加强支架与所述脚跟放置板水平重叠并且固定到所述脚跟放置板的外侧部分。
前述组件的另一个示例包括后地板和中间地板。所述后地板位于所述中间地板的竖直上方。所述脚跟放置板从所述中间地板竖直延伸到所述后地板。
任何前述组件的另一个示例包括所述电动化车辆的牵引电池，所述牵引电池具有第一部分，其在所述中间地板下方具有第一高度；和第二部分，其在所述后地板下方具有更高的第二高度。所述脚跟放置板和所述加强支架相对于所述电动化车辆的取向设置在所述第二部分的前面。所述脚跟放置板和所述加强支架与所述第二部分竖直重叠。
在任何前述组件的另一个示例中，所述加强支架相对于所述电动化车辆的取向固定到所述脚跟放置板的前向表面。
在任何前述组件的另一个示例中，所述中间地板是没有通道的平坦地板。
在任何前述组件的另一个示例中，所述加强支架是所述脚跟放置板的驾驶员侧外侧部分上的第一加强支架。所述组件还包括在所述脚跟放置板的乘客侧外侧部分上的第二加强支架。
在任何前述组件的另一个示例中，所述加强支架固定到所述脚跟放置板的前部构件，所述前部构件具有第一厚度；并且所述加强支架具有为所述第一厚度的至少两倍的第二厚度。
在任何前述组件的另一个示例中，所述加强支架直接焊接到所述脚跟放置板的前部构件。
在任何前述组件的另一个示例中，所述加强支架包括至少一个孔。
在任何前述组件的另一个示例中，所述加强支架包括：水平延伸的凸缘，其缠绕在所述脚跟放置板的竖直向上的表面的至少一部分上；后地板，其固定到所述脚跟放置板；后纵梁盖；或这些的一些组合。
在任何前述组件的另一个示例中，所述加强支架包括定位在所述加强支架中的孔之间的至少一个竖直构件。矩形截面通过所述脚跟放置板内的波纹设置在三个侧上，并且通过所述加强支架的底座设置在另一个侧上。
在任何前述组件的另一个示例中，所述加强支架包括底座和一个或多个平台，每个平台具有孔。所述底座直接固定到所述脚跟放置板。所述平台各自从所述底座水平延伸，使得所述相应的孔与所述底座水平间隔开。
在任何前述组件的另一个示例中，所述加强支架包括直接固定到所述脚跟放置板的底座。所述底座包括孔。
根据本公开的另一个示例性方面的加强方法，除其他外，还包括使用固定到脚跟放置板的外侧部分的加强支架来抵抗施加到电动化车辆侧的载荷。所述脚跟放置板在所述电动化车辆的下边梁之间水平延伸。所述脚跟放置板和所述加强支架彼此水平重叠。
在前述方法的另一个示例中，所述脚跟放置板从后地板竖直延伸到中间地板。所述后地板位于所述中间地板的竖直上方。
任何前述方法的另一个示例包括所述电动化车辆的牵引电池，所述牵引电池具有第一部分，其在所述中间地板下方具有第一高度；和第二部分，其在所述后地板下方具有更高的第二高度。所述脚跟放置板和所述加强支架相对于所述电动化车辆的取向设置在所述第二部分的前面。
在任何前述方法的另一个示例中，所述中间地板是没有通道的平坦地板。
在任何前述方法的另一个示例中，所述侧是所述车辆的驾驶员侧，而所述外侧部分是驾驶员侧外侧部分。所述方法还包括使用固定到所述脚跟放置板的乘客侧外侧部分的另一个加强支架来抵抗施加到所述车辆的乘客侧的载荷。
任何前述方法的另一个示例包括在所述固定期间将所述加强支架焊接到所述脚跟放置板。
任何前述方法的另一个示例包括围绕所述加强支架中的至少一个孔引导所述载荷。
前述段落、权利要求或以下描述和附图的实施例、示例和替代方案，包括它们的各个方面或相应的每个特征中的任一个，可以独立地或以任何组合方式进行。结合一个实施例描述的特征适用于所有实施例，除非这些特征不兼容。
附图说明
根据具体实施方式，所公开的示例的各种特征和优点对于本领域技术人员而言将变得显而易见。随附于具体实施方式的图可以简要描述如下：
图1示出了根据本公开的示例性方面的结合加强脚跟放置板的示例性电动化车辆的侧视图。
图2示出了图1的电动化车辆的选定部分的透视图和截面图。
图3示出了利用加强支架加强的图2的脚跟放置区的近视正视图。
图4示出了图3的加强支架的透视图。
图5示出了图3的加强支架的另一个透视图。
图6示出了图3的脚跟放置区的近视透视图。
图7示出了沿图6中的线7-7截取的截面。
图8示出了沿图6中的线8-8截取的截面。
图9示出了沿图6中的线9-9截取的截面。
图10示出了图2的脚跟放置区的后视图。
图11示出了在向电动化车辆的横向侧施加冲击载荷之后的图10的后视图。
具体实施方式
本公开总体涉及车辆的加强区。特别地，本公开涉及一种加强支架，所述加强支架加强了具有牵引电池的电动化车辆的脚跟放置区。加强支架可以加强脚跟放置区，这可以帮助脚跟放置区承受冲击载荷以保护牵引电池。承受这种冲击载荷可能与包括没有通道的平坦地板的车辆特别相关。
图1示出了示例性电动化车辆10的侧视图，所述电动化车辆包括牵引电池14、电机18和驱动轮22。牵引电池14可以为电机18供电。当通电时，电机可以驱动驱动轮22。电机18从牵引电池14接收电力，并且将所述电力转换为扭矩以驱动驱动轮22。示例性牵引电池14被认为是相对高压的电池。
示例性电动化车辆是纯电动车辆。在其他示例中，电动化车辆10是混合动力电动化车辆，其可以选择性地使用由内燃发动机(替代电机18或者是对电机18的补充)提供的扭矩来驱动车轮。一般而言，电动化车辆10可以包括具有牵引电池的任何类型的车辆。
电动化车辆10包括车身底部结构26。牵引电池14在车身底部结构26的竖直下方的位置安装到车身底部结构26。
出于本公开的目的，竖直和水平是指电动车辆10在正常操作期间电动化车辆10相对于地面的大致取向。
牵引电池14可以包括容纳在外壳结构30内的多个电池阵列。托盘可以固定到盖子以提供外壳结构30。外壳结构30固定到车身底部结构26以相对于电动化车辆10固定牵引电池14。
示例性牵引电池14包括相对于电动化车辆10的取向在牵引电池14的后端部分处的凸起区32。凸起区32具有大于牵引电池14的其余部分的高度H2的高度H1。凸起区32可以例如容纳电池阵列的顶部和底部堆叠，而牵引电池14的其余部分容纳底部堆叠，但不容纳顶部堆叠。后车身底部结构26容纳凸起区32。
现在参考图2并继续参考图1，车身底部结构26除其他外，还包括中间地板34、脚跟放置板38、后地板42、驾驶员侧下边梁46d、乘客侧下边梁46p、驾驶员侧后纵梁盖48d以及乘客侧后纵梁盖48p。中间地板34位于后地板42的竖直下方。脚跟放置板38从中间地板34竖直延伸到后地板42。脚跟放置板38在下边梁46d、46p之间水平延伸。
示例性中间地板34具有平坦的地板架构，因为中间地板34没有通道。电动化车辆10的电动传动系使得可以消除传统车辆中普遍存在的传动轴通道。与包括通道的架构相比，平面地板架构可能受到更多的侧冲击载荷的影响。
牵引电池14从驾驶员侧下边梁46d水平延伸到乘客侧下边梁46p。牵引电池14包括位于中间地板34的竖直下方的部分以及位于后地板42的竖直下方的部分。在该示例中，凸起区32位于后地板42下方。
现在参考图3并继续参考图2，多个机械紧固件50可以用于将牵引电池14固定到下边梁46d、46p。在该示例性实施例中，牵引电池14的附接构件54从外壳结构30的主要部分56向外延伸。机械紧固件50接合附接构件54以将牵引电池14附接到下边梁46d、46p。
电池阵列容纳在外壳结构30的主要部分56内。可以认识到，载荷(诸如由某一侧对电动化车辆10的驾驶员侧的冲击产生的载荷)可以使下边梁46d向内朝向容纳电池阵列的牵引电池14的主要部分56变形。这种变形可能是不期望的。除其他外，变形还可能损坏牵引电池14，导致车身底部结构26的部分接触电池阵列等。
为了抑制这种变形，加强支架58固定到脚跟放置板38的驾驶员侧外侧部分60d。加强支架58加强靠近加强支架58的车身底部结构26的区域，以缓解和减少由于载荷(例如施加到驾驶员侧的载荷L)引起的碰撞。
另一个加强支架58’固定到相应的乘客侧外侧部分60p(图2)。加强支架58’加强车身底部结构26的区域，以便除其他外，还帮助这些区域承受施加到乘客侧的冲击载荷。加强支架58、58’与脚跟放置板38水平重叠。
在示例性实施例中，加强支架58从驾驶员侧下边梁46d横向向内延伸到与牵引电池14的主要部分56水平重叠的位置。类似地，示例性加强支架58’从乘客侧下边梁46p横向向内延伸到与主要部分56重叠的位置。加强支架58、58’固定到相应的驾驶员侧60d和乘客侧外侧部分60p，而不是沿着整个脚跟放置板38，以便除其他外，还减轻重量。
在该示例中，驾驶员侧外侧部分60d表示驾驶员侧上的脚跟放置板38的大致横向最外侧的20％。类似地，在该示例中，乘客侧外侧部分60p表示乘客侧上的脚跟放置板38的大致横向最外侧的20％。在其他示例中，其他外侧部分的尺寸可以变化。
加强支架58、58’固定到相应的外侧部分的位置取决于设计环境。加强支架58、58’横向延伸多远也可以根据设计环境而变化。
现在参考图4至图9，在本公开的示例性非限制性实施例中，加强支架58包括底座62、一对平台66、竖直构件70、孔74和环绕凸缘78。图2的加强支架58’的配置与加强支架58基本对称。
底座62直接固定到脚跟放置板38。加强支架58可以例如通过将底座62点焊到脚跟放置板38而固定到脚跟放置板38。
孔74限定在平台66内，平台从底座62水平延伸。在该示例性实施例中，平台66相对于底座62朝向电动化车辆10(图1)的前部水平延伸。平台66围绕孔74提供窗玻璃。竖直构件70沿着孔74和平台66的水平侧定位。
孔74设置在平台66的顶表面中，使得孔74与底座62水平间隔开，并且与由底座62和脚跟放置板38之间的附接点限定的平面水平间隔开。结合孔74可以减小加强支架58的总重量。在另一个示例中，平台66被省略，并且孔74设置在底座62内。在这样的示例中，孔74和底座62设置在共同的平面中。
凸缘78是水平延伸的凸缘，当安装了加强支架58时，凸缘缠绕在车身底部结构26的面向上的表面的至少一部分上。凸缘78可以固定到脚跟放置板38的面向上的表面80，后地板42，后纵梁盖48d、48p或两者。点焊可以用于将凸缘78附接到面向上的表面80。
脚跟放置板波纹90与底座62形成矩形截面，如图8所示。矩形截面通过脚跟放置板前部构件82设置在三个侧S1、S2和S3上，并且通过支架58的底座62设置在第四侧S4上。矩形截面可以增强车身底部结构26的脚跟放置区的刚度。
在示例性实施例中，脚跟放置板38包括前部构件82和后部构件86，以为脚跟放置板38提供梁式构造。梁式构造可以加强车身底部结构26，特别是脚跟放置板38。在一些示例中，脚跟放置板38可以被认为是上弯横梁。
在该示例性实施例中，脚跟放置板38的前部构件82包括波纹90，其进一步加强脚跟放置区。波纹90跨过脚跟放置板38的区域水平延伸。在该示例中，脚跟放置板38包括两个波纹90，但是可以使用其他数量的波纹90。值得注意的是，波纹90在加强支架58下方延伸并且连续地延伸到加强支架58’下方的位置(参见图2)。
在该示例中，脚跟放置板38的前部构件82具有约0.9mm的厚度。加强支架58具有至少为1.8mm的厚度。因此，加强支架58的厚度至少是固定加强支架58的脚跟放置板38的厚度的两倍。前部构件82和脚跟放置板38可以是钢，例如，高强度低合金钢。
参考图10，在将足够的载荷施加到驾驶员侧之前，牵引电池14的主要部分56与下边梁46d和后纵梁盖48d间隔距离D。施加载荷L导致下边梁46d和后纵梁盖48d相对于牵引电池14移动，这减小了距离D。值得注意的是，后纵梁盖48d保持到牵引电池14的主要部分56的间隙C，这可以保护牵引电池14免受载荷L的损坏。
与没有加强支架58的脚跟放置板38相比，加强支架58可以在载荷L下增加脚跟放置板38的轴向刚度。加强支架58还可以增加脚跟放置板38的弯曲强度，并且可以为下边梁46d和后纵梁盖48d增加扭转强度和刚度。
前面的描述在本质上是示例性的而不是限制性的。对所公开的示例做出的变化和修改对于本领域技术人员而言可以变得显而易见，所述变化和修改未必脱离本公开的实质。因此，对本公开的法律保护范围只能通过研究以下权利要求来确定。

Claims (15)

1.一种加强组件，包括：
脚跟放置板，其在电动化车辆的下边梁之间水平延伸；和
加强支架，其与所述脚跟放置板水平重叠并且固定到所述脚跟放置板的外侧部分。
2.如权利要求1所述的加强组件，还包括后地板和中间地板，所述后地板位于所述中间地板的竖直上方，所述脚跟放置板从所述中间地板竖直延伸到所述后地板，并且可选地，其中所述中间地板是没有通道的平坦地板。
3.如权利要求2所述的加强组件，还包括所述电动化车辆的牵引电池，所述牵引电池具有第一部分，其在所述中间地板下方具有第一高度；和第二部分，其在所述后地板下方具有更高的第二高度，所述脚跟放置板和所述加强支架相对于所述电动化车辆的取向设置在所述第二部分的前面，所述脚跟放置板和所述加强支架与所述第二部分竖直重叠，并且可选地，其中所述加强支架相对于所述电动化车辆的取向固定到所述脚跟放置板的前向表面。
4.如权利要求1所述的加强组件，其中所述加强支架是在所述脚跟放置板的驾驶员侧外侧部分上的第一加强支架，并且还包括在所述脚跟放置板的乘客侧外侧部分上的第二加强支架。
5.如权利要求1所述的加强组件，其中所述加强支架固定到所述脚跟放置板的前部构件，所述前部构件具有第一厚度；并且所述加强支架具有为所述第一厚度的至少两倍的第二厚度。
6.如权利要求1所述的加强组件，其中所述加强支架直接焊接到所述脚跟放置板的所述前部构件。
7.如权利要求1所述的加强组件，其中所述加强支架包括至少一个孔。
8.如权利要求1所述的加强组件，其中所述加强支架包括：水平延伸的凸缘，其缠绕在所述脚跟放置板的竖直向上的表面的至少一部分上；后地板，其固定到所述脚跟放置板；后纵梁盖；或这些的一些组合。
9.如权利要求1所述的加强组件，其中所述加强支架包括定位在所述加强支架中的孔之间的至少一个竖直构件，其中矩形截面通过所述脚跟放置板内的波纹设置在三个侧上，并且通过所述加强支架的底座设置在另一个侧上。
10.如权利要求1所述的加强组件，其中所述加强支架包括底座和一个或多个平台，每个平台具有孔，所述底座直接固定到所述脚跟放置板，所述一个或多个平台各自从所述底座水平延伸，使得所述孔与所述底座水平间隔开，并且可选地，其中所述加强支架包括直接固定到所述脚跟放置板的底座，所述底座包括孔。
11.一种加强方法，包括：
使用固定到脚跟放置板的外侧部分的加强支架来抵抗施加到电动化车辆侧的载荷，所述脚跟放置板在所述电动化车辆的下边梁之间水平延伸，所述脚跟放置板和所述加强支架彼此水平重叠。
12.如权利要求11所述的加强方法，其中所述脚跟放置板从中间地板竖直延伸到后地板，所述后地板位于所述中间地板的竖直上方，并且可选地，还包括所述电动化车辆的牵引电池，所述牵引电池具有第一部分，其在所述中间地板下方具有第一高度；和第二部分，其在所述后地板下方具有更高的第二高度，所述脚跟放置板和所述加强支架相对于所述电动化车辆的取向设置在所述第二部分的前面。
13.如权利要求11所述的加强方法，其中所述中间地板是没有通道的平坦地板，并且可选地，其中所述侧是所述车辆的驾驶员侧并且所述外侧部分是驾驶员侧外侧部分，并且还包括使用固定到所述脚跟放置板的乘客侧外侧部分的另一个加强支架来抵抗施加到所述车辆的乘客侧的载荷。
14.如权利要求11所述的加强方法，还包括在所述固定期间将所述加强支架焊接到所述脚跟放置板。
15.如权利要求11所述的加强方法，还包括围绕所述加强支架中的至少一个孔引导所述载荷。
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