CN111954617A - 包括用于与车轮的轮辋配合的电池保护装置的车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机动车辆(1)，包括至少一个具有轮辋(5)的车轮，轮辋沿该车辆的横向方向与该车辆的结构元件(3)相对地定位，车辆(1)的显著之处在于，还包括至少一个设置在轮辋(5)与结构元件(3)之间的间隔装置(13)。
Description
技术领域
本发明涉及车辆的被动安全设备领域。本发明更特别地涉及混合动力类型或电动类型的机动车辆的侧面碰撞保护领域。
背景技术
电动类型的机动车辆仅包括电动机。混合动力类型的机动车轮除电动机外还包括热机。两个发动机同时或交替运行，以减少由车辆消耗的总功率。电动机的推进电池的形状通常是平行六面体的形状，并在车辆的后部被容纳在后备箱中或车身下方。通常，为电动机供电的推进电池至少部分地在后车轮的安装位置之间在后排乘客座椅下方并沿车辆的横向方向延伸。
当车辆在其后车轮中的一个处遭受立柱型侧面碰撞时，该车轮将趋于朝车辆的中轴线方向枢转并凹陷，直至与副纵梁接触。在图1中示意性地示出了这种碰撞配置。已注意到，轮辋5和副纵梁3之间的支撑通常会阻止车轮侵入车辆。因此，迫使副纵梁3和结构的其余部分通过变形吸收碰撞。不幸的是，车轮沿着中轴线方向的位移引起了车辆的其他元件的位移。例如，这引起安装有车轮的轮辋5的悬架臂7的位移。因此，紧固至该悬架臂7的悬架装置也移动，并且接收悬架弹簧的下部碟形件(coupelle inférieure)9可能与电池11的壳体接触。这可能导致该壳体的变形、电池11的密封性受损甚至该电池11被穿孔。在这种情况下，存在使乘客触电或化学灼伤的风险。
目前很少存在用于保护车辆电池免受侧面碰撞的装置，有利的是能够在车辆的后车轮的立柱型碰撞时保护混合动力或电动车辆的电池。
有利的是，能够在车辆的后部的立柱型侧面碰撞时为混合动力或电动车辆的电池提供更高级别的保护，同时确保这种保护解决方案易于在该车辆的车身内实施，不会使车辆的设计步骤变得繁琐。
发明内容
本发明的目的是通过提出一种新的车辆来提供对现有技术中遇到的问题的解决方案，该新的车辆提供对设置在同一车桥的两个车轮之间的元件的保护，以在车轮中的一个处受到立柱型碰撞时防止该车轮朝车辆的中轴线方向位移。
为此，根据第一方面，本发明涉及一种机动车辆，其包括至少一个车轮，该车轮具有沿着该车辆的横向方向与车辆结构元件相对地设置的轮辋，该车辆的显著之处在于，还包括设置在该轮辋和该结构元件之间的至少一个间隔装置。
如通过阅读上文中给出的限定所应理解的，在对准车辆的车轮中的一个的立柱型侧面碰撞期间，间隔装置起到保护作用，该立柱型侧面碰撞引起车桥的变形并且通过移动紧固至该车桥的元件而直接或间接地损坏位于车轮附近的元件。间隔装置在轮辋和结构元件之间的定位允许在碰撞运动期间更快地沿车辆的Y方向阻挡车轮。间隔装置还有允许限制车轮的凹陷。因此，在由受到碰撞的车轮引起的车身变形运动期间，该受到碰撞的车轮将更迅速地与车辆结构接触，从而限制了安装在车轮桥上的元件的侵入行程，这些元件可能影响诸如电池或燃油箱的能够危害乘客安全的元件的完整性。因此，间隔装置用作轮辋和相邻的车身结构元件之间的“垫块”。这样的配置的特别有利之处在于，在车辆的设计期间，优选在生产的最后阶段，该装置非常容易组装。
根据本发明的实施例，车辆包括一对后车轮，并且该车辆的显著之处在于，至少一个间隔装置设置在后车轮的轮辋与副纵梁之间，该副纵梁对应与该轮辋相对定位的结构元件。优选地，该车辆是混合动力或电动类型，并且包括配置成至少部分地设置在后车轮之间的电池。对于混合动力或电动类型车辆，在车辆的后部受到立柱型碰撞时，后车桥可能会变形，从而导致紧固至该后车桥的其他元件位移，该元件可能会与电池相撞。因此，间隔装置是用于保护电池的装置。在为具有热力发动机的车辆的情况下，间隔装置可以是用于保护燃油箱的装置。
根据本发明，至少一个间隔装置是结构元件的一部分或者紧固至结构元件。替代地或补充地，至少一个间隔装置与挡泥板一体制成或紧固至挡泥板。可以将多个间隔装置组合以形成具有所需厚度的组件。
根据第一实施例，至少一个间隔装置具有紧固至该结构元件的块状件的形式。优选地，紧固通过螺钉紧固、棘爪紧固、卡合或粘合来实现。
根据第二实施例，该车辆配备有至少一个挡泥板，该挡泥板包括主体，该主体的侧壁与结构元件相对地设置并且具有内表面和外表面，该车辆的显著之处在于，至少一个间隔装置是紧固至挡泥板的侧壁或者与挡泥板的侧壁一体制成的块状件，并且设置成从挡泥板的侧壁的内表面和/或挡泥板的侧壁的外表面延伸。
在第一和第二实施例中，间隔装置具有由实心体构成的块状件的形式，或者分隔块状件的形式，分隔块状件包括内部分隔网络，该内部分隔网络由定向成沿车辆的横向方向延伸的加强肋网络形成。
替代地或补充地，间隔装置由包括填充有纤维的热塑性基质的复合材料制成。
根据第三实施例，间隔装置由结构元件的与轮辋相对设置的表面上的凸出部形成，该凸出部沿着车辆的横向方向朝向轮辋延伸。优选地，该凸出部通过冲压或模塑获得。
根据第四实施例，间隔装置紧固至结构元件，并且具有与该结构元件形成空心体的型材的形式。在该实施例中，间隔装置有利地由诸如钢或铝的金属制成。优选地，将聚氨酯泡沫块插入该空心体内部。根据该配置，间隔装置由金属制成。
根据本发明，可以以任意可能的方式组合不同的实施例。组合示例可以是利用由根据第四实施例的空心体形成的间隔装置以及根据第二实施例的紧固至挡泥板的间隔装置。另一组合示例包括根据第一和第二实施例的两个间隔装置，该两个间隔装置至少部分地沿着车辆的横向方向叠置。根据另一示例，本领域技术人员可以将第一和第三实施例组合，或者将第一、第二和第三实施例组合。
无论选择哪种实施例，该车辆还包括减震器，该减震器的下部弹簧碟形件与待保护元件相对地设置，该车辆的显著之处在于，该至少一个间隔装置和车轮轮辋之间的间距小于或等于下部碟形件和待保护元件之间的间距。优选地，待保护元件是电池。由于车辆的这些部件之间的间隙差异，车轮在立柱型侧面碰撞时被阻挡，而不会间接地损坏诸如燃料箱或电池的待保护元件的密封性，即通过减震器的下部弹簧碟形件损坏待保护元件的密封性。
根据第二方面，本发明涉及一种用于根据本发明的第一方面的机动车辆的L形横截面的副纵梁或前纵梁，该副纵梁或前纵梁包括用于至少部分地与车轮的轮辋相对设置并沿竖直方向延伸的表面，该副纵梁或前纵梁的显著之处在于，该表面具有沿该车辆的横向方向朝向轮辋延伸并且至少部分地与该轮辋相对设置的凸出部。优选地，该凸出部通过冲压或模塑获得。
根据第三方面，本发明涉及一种用于根据本发明的第一方面的机动车辆的副纵梁或前纵梁，该副纵梁或前纵梁包括用于至少部分地与车轮的轮辋相对设置并沿竖直方向延伸的表面，该副纵梁或前纵梁的显著之处在于，间隔装置紧固至该表面并且具有与该表面形成空心体的型材的形式。优选地，将聚氨酯泡沫块插入该空心体内部。
根据第四方面，本发明涉及一种用于根据本发明的第一方面的机动车辆的挡泥板，该挡泥板包括主体，该主体的侧壁用于与选自副纵梁或前纵梁的结构元件相对地设置，所述侧壁具有内表面和外表面，该挡泥板的显著之处在于，包括至少一个紧固至该侧壁或者与该侧壁一体制成、并且从内表面和/或外表面延伸的间隔装置。
附图说明
通过阅读下面以参照附图的示例给出的描述，将更好的理解本发明，并且其他方面和优点将显现，在附图中：
图1示出了根据现有技术的车辆中的后车轮的立柱型侧面碰撞的运动情况；
图2示出了根据本发明的车辆的实施示例；
图3和图4示出了根据本发明的紧固有间隔装置的结构元件；
图5和图6示出了根据本发明的挡泥板和选自副纵梁或前纵梁的结构元件的实施示例；
图7和图8示出了根据本发明的选自副纵梁或前纵梁的结构元件的实施示例。
具体实施方式
在下面的描述中，术语“包括”与“包含”同义，并且不限制该术语允许在其所涉及的车辆中存在其他元件。应理解的是，术语“包括”包含了术语“由……组成”。术语“上”、“下”、“前”和“后”将相对于车辆的整体定向来理解。“下”指示出沿竖直轴线比“上”更接近地面。在不同的图中，相同的附图标记表示相同或相似的元件。
已经在背景技术部分对图1进行了阐述，现在将参照图2，其示出了根据本发明的机动车辆1。车辆1包括至少一个具有轮辋5的车轮，轮辋5在车辆的横向方向上与车辆的结构元件3相对地设置。车辆1的显著之处在于，还包括至少一个设置在轮辋5和结构元件3之间的间隔装置13。
随后，将针对车辆的后车轮对附图进行阐述，并且所考虑的结构元件是副纵梁。然而，本领域技术人员将容易地将本文献的技术信息调整为实施设置在前车轮的轮辋和相对设置的前纵梁之间的间隔装置。
在所示的实施例中，车辆包括一对后车轮(仅示出了车轮中的一个)，并且至少一个间隔装置13设置在后车轮的轮辋5和纵梁3之间，纵梁3对应与该轮辋5相对设置的结构元件。然而，替代地或补充地，结构元件可以是前纵梁。间隔装置因此与车辆的前车轮关联。根据本发明的车辆可以在前车轮处、或者后车轮处、或者同时在前车轮和后车轮处具有间隔装置。
根据本发明的车辆可以具有热力、混合动力或电动的任意类型的发动机。然而，对于包括构造成至少部分地设置在后车轮之间的电池的混合动力或电动类型的车辆，本发明将具有特别的优势。间隔装置13因此形成推进电池11的被动保护装置。
在图2中，间隔装置13紧固至车辆1的结构元件3(此处为副纵梁)。然而，在本发明的其他实施例中，至少一个间隔装置可以是结构元件的一部分。替代地或补充地，至少一个间隔装置与挡泥板一体制成或紧固至挡泥板。可以将多个间隔装置组合以形成具有给定厚度的组件。例如，可以设想将由结构元件形成的凸出部和一体形成在与该元件相对的挡泥板上的间隔装置结合。
图3和图4示出了本发明的第一实施例，其中，间隔装置13为紧固至结构元件3的块状件的形式。该紧固可以通过任意方式实现。优选地，紧固通过螺钉紧固、棘爪紧固、卡合或粘合来实现。替代地，该紧固可以通过磁化实现。本领域技术人员将容易地找到将该装置紧固至该结构元件的方法。
根据图3，间隔装置13是分隔的块状体的形式，包括内部分隔网络，该内部分隔网络由定向成沿车辆的横向方向延伸的加强肋网络形成。优选地，内部结构是蜂窝状的。这种装置的紧固可以使用机械棘爪15实现。优选地，装置通过至少两个棘爪15紧固至结构元件3。
根据图4，间隔装置13为实心的块状件的形式并且通过螺钉紧固来紧固。优选地，将螺钉-螺母系统设置在至少一个用于紧固的凸耳17上，凸耳17从间隔装置13的一侧延伸并且抵靠结构元件3的表面中的一个。
应理解的是，可以设计具有分隔的块状件形式且配备有用于通过螺钉紧固来紧固的凸耳17的间隔装置。
间隔装置13旨在设置在预先不存在材料的区域中，以便在立柱型侧向碰撞的情况下允许将车轮更快地阻挡在与轮辋相对的结构元件上。该一个或多个间隔装置必须具有一定的强度，并且在因碰撞而引起的应力作用下不被压碎。
根据本发明的间隔装置13可以由热塑性或热固性复合材料制成。本发明的优选实施方案优先使用具有比热固性树脂更高的分层(délaminage)和断裂极限的热塑性基质。热塑性聚合物基质将有利地从选自以下材料的一种或多种材料选出：聚丙烯(PP)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚芳基酰胺(PAA)或者诸如聚酰胺6(PA 6或聚己内酰胺)或聚酰胺6.6(PA 6.6或聚己二酰己二胺)的聚酰胺(PA)。所使用的基质可以用例如玻璃纤维或碳纤维的纤维增强。
可替代地，间隔装置13可以由例如钢或铝的金属制成。
当呈现为分隔块状件的形式时，间隔装置13可以由金属或复合材料制成。当呈现为实心块状件的形式时，间隔装置13有利地由复合材料形成，以便不会使车辆过分沉重。
根据图5和图6所示的第二实施例，车辆配备有至少一个挡泥板19，该挡泥板19包括主体，该主体的侧壁与结构元件3相对地设置并且具有内表面和外表面。挡泥板是通常由热塑性材料制成的装置，该装置将车辆结构的内部与外部空间分隔开，并且用于容纳车轮。如挡泥板的名称所指出的，挡泥板的功能之一是防止粘附在车轮上的泥土喷溅到车辆的内部金属结构上。挡泥板还具有降噪功能，并有助于车辆的驾驶室的隔音。此处，术语“内”和“外”将相对于挡泥板的总体曲率来理解。挡泥板的壁的内表面与车轮相对地设置。
有利地，至少一个间隔装置13是块状件，紧固至挡泥板19的侧壁或与挡泥板19的侧壁一体制成、并且设置成从该侧壁的内表面和/或从其外表面延伸。实际上，特别是当间隔装置13与侧壁一体制成时，间隔装置13可以是贯穿的，也就是说，间隔装置13在挡泥板装置的侧壁的两侧延伸。在图5中，间隔装置13紧固在挡泥板19的侧壁的外表面上。在图6中，间隔装置13紧固在挡泥板19的侧壁的内表面上。
同样地，当间隔装置13紧固至挡泥板19或与挡泥板19一体制成时，间隔装置13可以是实心块状件的形式，或者包括形成部件的刚度的一部分的内部分隔网的分隔块状件的形式。间隔装置13可以由金属或复合材料制成，复合材料可以是如上所述的。当间隔装置13紧固至挡泥板时，间隔装置13可以通过任意方式紧固。根据本发明的优选实施例，根据本发明的一个或多个间隔装置13由热塑性材料制成，并且与挡泥板19一体制成。本领域技术人员将容易地例如通过模塑或通过共模来制造这种在表面中的至少一个上具有形成凸起部的间隔装置的挡泥板。
根据图7所示的第三实施例，间隔装置13由在结构元件3的与轮辋(未示出)相对地设置的表面上的凸出部形成，该凸出部沿车辆的横向方向朝向轮辋延伸，因此垂直于形成有该凸出部的表面延伸。优选地，该凸出部通过冲压或模塑获得。这样的配置的优点在于，在设计车辆时，不再需要执行额外的组装步骤以添加额外的部件，该凸出部用作间隔装置13。
根据图8所示的第四实施例，间隔装置13紧固至结构元件3，并且具有与该结构元件3形成空心体的型材的形式。该紧固通过粘合、焊接或螺栓紧固来实现。优选地，该紧固通过在车辆的组装步骤期间的焊接来实现。
在该实施例中，间隔装置有利地由诸如钢或铝的金属制成，以具有足够的强度。可选地，通过在该空心体内部插入聚氨酯泡沫块来补充组件的刚性。在这种情况下，泡沫有利地选择成致密的并且为此而具有至少80g/l的密度。可替代地，可以将分隔块状件插入到该空心体中。
返回图2，将注意到，无论选择哪种实施方式，该车辆还包括减震器，该减震器的下部弹簧碟形件9与待保护的元件11(在此为电池)相对地设置，该车辆的显著之处在于，至少一个间隔装置13与车轮的轮辋5之间的间隔小于或等于下部碟形件9与待保护元件11之间的间隔。由于车辆的这些部件之间的间隙差异，车轮在立柱型侧面碰撞期间被阻挡，而不会使得诸如燃油箱或电池的待保护元件11的密封性间接地被减震器的下部弹簧碟形件9损坏。
Claims (10)
1.一种机动车辆(1)，包括至少一个具有轮辋(5)的车轮，所述轮辋沿着所述车辆的横向方向与所述车辆的结构元件(3)相对地设置，所述车辆(1)的特征在于，还包括设置在所述轮辋(5)与所述结构元件(3)之间的至少一个间隔装置(13)。
2.根据权利要求1所述的车辆(1)，包括一对后车轮，所述车辆(1)的特征在于，所述至少一个间隔装置(13)设置在后车轮的轮辋(5)与副纵梁(3)之间，所述副纵梁对应与所述轮辋(5)相对定位的结构元件，优选地，所述车辆(1)是混合动力或电动类型，并且包括配置成至少部分地设置在所述后车轮之间的电池(11)。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的车辆(1)，其特征在于，所述至少一个间隔装置(13)具有紧固至所述结构元件(3)的块状件的形式，优选地，紧固通过螺钉紧固、棘爪紧固、卡合或粘合来实现。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆(1)，所述车辆(1)配备有至少一个挡泥板(19)，所述挡泥板(19)包括主体，所述主体的侧壁与所述结构元件(3)相对地设置并且具有内表面和外表面，所述车辆(1)的特征在于，所述至少一个间隔装置(13)是紧固至所述挡泥板(19)的侧壁或者与所述挡泥板的侧壁一体制成的块状件，并且设置成从所述挡泥板的侧壁的内表面和/或所述挡泥板的侧壁的外表面延伸。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆(1)，其特征在于，所述至少一个间隔装置(13)：
具有由实心体构成的块状件、或者包括内部分隔网络的分隔块状件的形式，所述内部分隔网络由定向成沿所述车辆(1)的横向方向延伸的加强肋网络形成，并/或
由包括填充有纤维的热塑性基质的复合材料制成。
6.根据权利要求1或2中任一项所述的车辆(1)，其特征在于，所述间隔装置(13)：
紧固至所述结构元件(3)，并且具有与所述结构元件(3)形成空心体的型材的形式，优选地，将聚氨酯泡沫块插入所述空心体内部；或者
由所述结构元件(3)的与所述轮辋(5)相对设置的表面上的凸出部形成，所述凸出部沿着所述车辆(1)的横向方向朝向所述轮辋(5)延伸，优选地，所述凸出部通过冲压或模塑获得。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的车辆(1)，所述车辆还包括减震器，所述减震器的下部弹簧碟形件(9)与待保护元件(11)相对地设置，所述车辆(1)的特征在于，所述至少一个间隔装置(13)与车轮的所述轮辋(5)之间的间距小于或等于所述下部碟形件(9)与所述待保护元件(11)之间的间距。
8.一种L形横截面的副纵梁(3)或前纵梁，用于根据权利要求1至7中任一项所述的机动车辆，所述副纵梁或所述前纵梁包括用于至少部分地与车轮的轮辋相对设置、并且沿竖直方向延伸的表面，所述副纵梁或所述前纵梁的特征在于，所述表面具有沿所述车辆的横向方向朝向所述轮辋延伸、并且至少部分地与所述轮辋相对设置的凸出部(13)，优选地，所述凸出部通过冲压或模塑获得。
9.一种副纵梁(3)或前纵梁，用于根据权利要求1至7中任一项所述的机动车辆，所述副纵梁或所述前纵梁包括用于至少部分地与车轮的轮辋相对设置、并且沿竖直方向延伸的表面，所述副纵梁或所述前纵梁的特征在于，间隔装置(13)紧固至所述表面，并且具有与所述表面形成空心体的型材的形式，优选地，将聚氨酯泡沫块插入所述空心体内部。
10.一种挡泥板(19)，用于根据权利要求1至7中任一项所述的机动车辆，所述挡泥板包括主体，所述主体的侧壁用于与选自副纵梁或前纵梁的结构元件(3)相对地设置，所述侧壁具有内表面和外表面，所述挡泥板(19)的特征在于，包括至少一个紧固至所述侧壁或与所述侧壁一体制成、并且从所述内表面和/或所述外表面延伸的间隔装置(13)。
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