CN210284378U - 一种用于机动车辆的承重板及机动车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于机动车辆的承重板，包括：本体以及围绕本体向外延伸的边缘；第一紧固区域，第一紧固区域设置于边缘并与机动车辆的车身部件连接；以及，第二紧固区域，第二紧固区域设置于本体上并使用紧固件与处于承重板下方的蓄电池阵列的端板连接。本实用新型还提供了一种机动车辆。本实用新型的承重板通过第二紧固区域与蓄电池阵列端板的固定连接使承重板的强度提升明显，足以抵抗上方乘员或物品的重量而不会对下方的蓄电池阵列造成损害，同时其生产成本和装配复杂度相对于现有技术并未受到显著影响。

Description

一种用于机动车辆的承重板及机动车辆

技术领域

本实用新型总体上涉及车辆技术领域，更具体地涉及一种用于机动车辆的承重板和具有这种承重板的机动车辆。

背景技术

随着当前市场上的消费者对于车辆节省燃料需求以及环境保护需求的发展，各种新能源车辆——包括但不限于纯电动车辆(BEV)、混合动力车辆(HEV)以及插电式混合动力车辆(PHEV)——正变得越来越受欢迎。这些新能源车辆由于具有节省燃料以及更加环保经济等多方面的优点，将会成为汽车行业未来发展的主要趋势之一。

然而，在新能源车辆的发展中，安全问题将会成为新能源车辆发展最需要关注的重要方面。无论是蓄电池组可能发生的起火燃烧还是高压电池组的高压泄露等问题，都会导致消费者的人身安全受到威胁并且会导致财产的损失。

新能源车辆大都具有蓄电池阵列，蓄电池阵列向车辆的电动机提供电力，从而由电动机单独地或与车辆发动机一起向车辆提供行驶动力。通常情况下，新能源车辆的蓄电池阵列设置在车辆的车身结构下方——包括但不限于乘客舱的下方区域或行李厢的下方区域等，蓄电池阵列的上方可以由承重板覆盖密封。然而，现有的车辆承重板仅通过位于承重板边缘的连接区域中的连接孔与车身部件进行连接。然而通常情况下用于载人区域或载货区域的承重板面积较大，仅通过边缘的连接孔与车身部件进行连接会使板件的本体部分的强度下降，无法在长期承重或受到较大重量冲击的情况下保持有限的形变。

通过对现有的蓄电池阵列上方的车辆承重板进行沙袋冲击实验(Sand bagimpact)发现，现有的车辆承重板的强度远远无法满足保持承重板与蓄电池阵列之间的必要间隙的需求，而过小的间隙可能会导致蓄电池阵列的损坏或造成电池电路的短路等问题。

在现有的对于承重板强度不足的解决方案中，常见的是通过增加车辆承重板的厚度从而显著的增强承重板的强度。然而，增加承重板的厚度在显著增强承重板强度的同时也会显著增加承重板重量，从而导致车辆重量以及生产成本的增加，不符合车辆的经济性目的。此外，通过提升承重板的安装高度从另一个方面增加了承重板与下方电池阵列的间隙，满足二者的间隙需求。然而，提升的承重板高度会导致载客区域或载货区域空间变小，而这个问题在载货区域——例如车辆的行李厢中——会表现的尤为明显，变小的空间将难以满足乘员的装载需求。为了增加承重板强度而导致上述缺陷对于车辆的设计来说是不期望的。

在此背景下，本实用新型的发明人认识到，需要设计一种能够平衡重量和结构强度的承重板。

实用新型内容

本公开总结了实施例的各方面，并且不应当用于限制本实用新型的保护范围。根据在此描述的技术可设想到其他实施方式，这对于本领域普通技术人员来说在研究以下附图和具体实施方式后将是显而易见的，并且这些实施方式意图被包含在本申请的范围内。

本实用新型的目的在于提供一种用于机动车辆的承重板和具有这种承重板的机动车辆，该承重板应当保持尽可能低的生产成本和装配复杂度，并能够在不提升安装高度的前提下满足承重板与蓄电池阵列之间的间隙需求以及满足新能源车辆的安全需求。

本实用新型的优势在于，该承重板在未增加板件厚度并且没有提升板件安装高度的前提下，实现了与处于其下方的蓄电池阵列具有足够间隙的技术效果，能够满足新能源车辆的安全需求。同时，该遮阳板的生产成本和装配复杂度相对现有设计不会受到显著影响。

根据本实用新型，提供一种用于机动车辆的承重板，，

承重板包括：

本体以及围绕本体向外延伸的边缘；

第一紧固区域，第一紧固区域设置于边缘并与机动车辆的车身部件连接；

以及，

第二紧固区域，第二紧固区域设置于本体上并使用紧固件与处于承重板下方的蓄电池阵列的端板连接。

根据本实用新型的一个实施例，承重板为经过热处理的铝金属板，铝金属板的厚度为2mm-3.5mm，屈服强度大于170Mpa。

根据本实用新型的一个实施例，承重板表面具有绝缘涂层，绝缘涂层为电镀涂层或粉末涂层。

根据本实用新型的一个实施例，第二紧固区域具有多个安装孔，多个安装孔被设置成行地排列且与多个端板分别对齐。

根据本实用新型的一个实施例，安装孔包括凹部和通孔，通孔处于凹部底面中心。

根据本实用新型的一个实施例，紧固件为密封螺栓，密封螺栓具有螺栓头，位于螺栓头下方的密封部，带有螺纹的螺杆以及螺杆下方的引导部。

根据本实用新型的一个实施例，车身部件为车辆地板，车辆地板具有空腔，空腔被设置容纳蓄电池阵列。

根据本实用新型，提供一种机动车辆，，

机动车辆具有承重板以及设置在承重板下方的蓄电池阵列；

承重板包括：

本体以及围绕本体向外延伸的边缘；

第一紧固区域，第一紧固区域设置于边缘并与机动车辆的车身部件连接；

以及，第二紧固区域，第二紧固区域设置于本体上并使用紧固件与处于承重板下方的蓄电池阵列的端板连接。

根据本实用新型的一个实施例，承重板设置在机动车辆的载客区域和载货区域中的至少一个。

根据本实用新型的一个实施例，车身部件为车辆地板，车辆地板中部凹部形成空腔以容纳蓄电池阵列。

根据本实用新型的一个实施例，紧固件为密封螺栓，蓄电池阵列的端板具有紧固孔，紧固孔被设置承接密封螺栓。

根据本实用新型的一个实施例，车辆地板的上部表面与车辆部件固定连接，车辆部件包括车辆横梁和/或车轮罩。

附图说明

为了更好地理解本实用新型，可以参考以下附图中所示的实施例。附图中的部件不一定按比例绘制，并且可以省略相关的元件，或者在一些情况下比例可能已经被放大，以便强调和清楚地示出本文描述的新颖特征。另外，如本领域中已知的，系统部件可以被不同地布置。此外，在附图中，贯穿几个视图，相同的附图标记表示相应的部分。

图1示出了使用本实用新型的承重板的机动车辆的示意图；

图2示出了本实用新型的承重板与蓄电池阵列连接一个实施例的侧面剖视图；

图3示出了根据本实用新型的承重板的一个实施例的俯视图；

图4示出了根据本实用新型的承重板的紧固件的主视图；和

图5示出了本实用新型的承重板的另一实施例的俯视图；

图6示出了本实用新型的承重板与蓄电池阵列连接另一个实施例的侧面剖视图。

具体实施方式

虽然本实用新型可以以各种形式实施，但是在附图中示出并且在下文中将描述一些示例性和非限制性实施例，但应该理解的是，本公开将被认为是本实用新型的示例并不意图将本实用新型限制于所说明的具体实施例。

为了克服车辆承重板在载人或载货时强度不足导致承重板与其下方的蓄电池阵列间隙过小，并可能由此导致的蓄电池阵列损坏以及由于承重板与蓄电池阵列上方的汇流条等部件接触导致的蓄电池阵列短路等安全问题，本实用新型提供了一种用于机动车辆10的载客区域和/或载货区域的承重板。

如图1至图3所示，本实用新型的承重板1可以设置在例如车辆100的行李厢11中。承重板1包括本体4和从本体4向外延伸的边缘5，边缘5可以如图3所示环绕本体4向外延伸。边缘5上设置有多个连接孔51，多个连接孔51组成了承重板1的第一紧固区域，以及本体4上设置有多个安装孔41，多个安装孔41在本体4上组成了承重板1的第二紧固区域。在本实施例中，第二紧固区域上的多个安装孔41在方向A上成行的排列。第一紧固区域上的多个连接孔51环绕本体4均匀地分布在承重板1的边缘5上。

为了保证承重板1的基本强度，本实施例中的承重板1由经过热加工的铝金属板构建。其中“热加工”包括但不限于铸造、锻造、焊接、热处理中的至少一种。优选地，承重板1的厚度大于等于2mm，屈服强度大于等于170Mpa。本实施例中的承重板1的尺寸优选为955mm*886mm。

如图2所示的实施例是承重板1与蓄电池阵列2连接的侧面的剖视图。在此实施例中，包含两个在方向B上并行排列的蓄电池阵列2。该蓄电池阵列2可具有高压蓄电池的形式，其能够输出电功率以运行车辆电机。其他类型的能量储存装置、输出装置、或二者都可以用于电动车辆10。

蓄电池阵列2具有在方向B上排列的多个蓄电池单元23，多个蓄电池单元23由两端的端板21夹持固定。端板21的下表面分别与托盘22固定连接，固定连接包括但不限于通过紧固件或通过焊接实现。蓄电池单元23与托盘之间还可以设置热交换器(图中未示出)以优化蓄电池阵列2的热量管理。此处所指出的“焊接”包括但不限于振动焊接、超声焊接、激光焊接、热板焊接。托盘22通过紧固件24固定在车辆地板6上。在本实施例中，托盘22可以由热塑材料模塑而成，可使用的热塑材料的一些实施例包括高密度聚乙烯或聚丙烯。而在另一实施例中，该托盘22可以为更具刚性的材料，可选择地为例如由钢、铝合金等制成。

由于承重板1与蓄电池阵列2接触可能导致高压电路的短路，蓄电池阵列2的端板21以及承重板1优选地涂覆有绝缘涂层，绝缘涂层可以通过包括但不限于电镀、粉末喷涂等方式实施。在本实施例中端板21的绝缘涂层通过电镀的方式实施，涂层厚度优选地为20μm到50μm之间，这样的厚度在保证了绝缘效果的同时有效地节约了成本。同时，承重板1的绝缘涂层通过粉末喷涂的方式实施，涂层厚度优选地为40μm到80μm之间，这样的厚度同样可以保证涂层绝缘性能的前提下节省涂覆成本。

车辆地板6在本实施例中为车辆行李厢的地板，在其他实施例中，该车辆地板6也可以为其他载客区域或载货区域的车辆地板。车辆地板6的两端的上方表面61与其他车身部件——例如车辆横梁、车辆纵梁或车轮罩等——通过螺栓或焊接等方式固定连接。地板6的中部凹陷形成空腔，蓄电池阵列2设置在空腔中并通过紧固件与地板6固定连接。承重板1的面积大于该空腔的上部开口的表面积。当承重板1覆盖在空腔上时，边缘5搭接在地板6的上方表面61。地板6的上方表面61设置有多个具有内螺纹的孔，地板6上的多个孔与边缘5的多个连接孔51以分别对齐的方式设置，并通过紧固螺栓24将边缘5与地板6固定在一起。

在本实施例中，第二连接区域上的多个安装孔41在方向B上排列成4行，每行分别设置了多个安装孔41。每行的多个安装孔41在方向A上分别与处于其下方的蓄电池阵列2的多个端板21的上表面分别成行地对齐设置。每个安装孔41设置为具有凹部和通孔，通孔设置在凹部的底部中心。端板21的上表面设置多个承接孔，多个承接孔与多个安装孔41的通孔对齐，并通过多个紧固件——在此实施例中为密封螺栓3——将第二连接区域与蓄电池端板21紧固连接。可以理解的是，其他的机械紧固件，例如其他螺栓或螺钉，也可以被提供用于各连接点的连接。

本实施例中的密封螺栓3具有螺栓头31、位于所述螺栓头31下方的密封部32、带有外螺纹的螺杆33以及螺杆33下方的引导部34。在本实施例中的密封螺栓3使用强度等级为8.8或10.9的高强度螺栓，螺纹选择标准M6或M8螺纹。为了保证密封螺栓3与端板21的连接强度，螺杆33的长度L1必须大于等于螺杆33的直径D3的1.7倍。同时为了满足安装效率的要求，在本实施例中的引导部34的长度L2应当处于2.0mm至5.0mm之间，引导部34的直径D4小于螺杆33的直径D3。通过足够长度的引导部34在安装过程中的引导，密封螺栓3可以迅速插入到安装孔41中，能够有效提升安装效率。此外，为了提供足够的安装表面，螺栓头的直径D1优选地满足大于等于螺杆33直径D3的2.5倍的要求。同时为了满足密封要求，密封部32的直径D2的优选地为螺杆33直径D3的2.5倍减去2mm，并且密封部的厚度优选为0.8mm。在本实施例中，密封部优选为密封垫圈。在本实施例中，经过密封螺栓3的连接后，能够实现IP67的防水等级。

在完成承重板1与蓄电池阵列2的端板21的连接后，承重板1上的安装孔41的凹部用于容纳密封螺栓的螺栓头31，通过这样的凹部的设置，使密封螺栓3的螺栓头31不会突出于承重板1的表面之外，为承重板1的载货或载人提供了平整的表面。

发明人对通过上述实施例方式构建的承重板1进行了沙袋冲击实验。在实验中，受到冲击的承重板1在垂直方向上的位移需要小于6.5mm才能满足承重板1与蓄电池阵列2之间的间隙需求，否则将容易导致承重板1与蓄电池阵列11上表面的接触。在冲击实验中，将36kg沙袋从30cm高度坠下冲击承重板1，测得的承重板1在垂直方向上的位移为4.62mm，满足小于6.5mm的要求。而在同样测试条件下对改进之前的承重板进行的三次测试中，测得的位移分别为17.611mm、12.681mm以及11.776mm。通过以上冲击测试的数据可以看到，改进后的承重板在强度上有了非常显著的提高。

在图5和图6所示的另一实施例中，承重板10的第二紧固区域仅具有在方向A上成行设置的两行安装孔410，边缘50上的第一紧固区域中具有多个均匀分布的连接孔510。本实施例中的承重板10设置有多个在方向B上设置于承重板10的本体40的多个加强肋70。在图6所示的安装结构的剖面图中，承重板10下方仅设置一组蓄电池阵列20，两行安装孔410的凹部中的通孔分别与蓄电池阵列20的两个端板210上的多个承接孔分别对齐地设置，并通过密封螺栓30将承重板10与端板210紧固连接。

可以理解的是，在本申请的承重板的下方可以按照需要设置一组或多组的蓄电池阵列，承重板上的第二紧固区域的安装孔的设置可根据下方的蓄电池阵列的排列方式进行调整，安装孔的排列优选地与下方的蓄电池阵列的端板上的承接孔对齐以实现与蓄电池阵列的端板的紧固连接。

本申请中的蓄电池阵列的端板仅作为示例，应当理解蓄电池阵列的端板可以以多个不同的取向被用于提供跨越多种类型的电池组和车辆的通用端板。

本申请中的承重板在没有增加板件厚度并且也没有提升板件的安装高度的基础上，通过设置多个紧固区域并使紧固区域与下方蓄电池阵列的端板的固定连接实现了提升承重板强度，减少承重板在重量作用下的垂直位移，满足了承重板与蓄电池阵列之间的间隙需求。并且相对于现有设计没有显著增加生产成本和装配复杂度。

应当理解的是，在技术上可行的情况下，以上针对不同实施例所列举的技术特征可以相互组合，从而形成本实用新型范围内的另外实施例。此外，本文所述的特定示例和实施例是非限制性的，并且可以对以上所阐述的结构、尺寸、材料做出相应修改而不脱离本实用新型的保护范围。

在本申请中，反意连接词的使用旨在包括连接词。定或不定冠词的使用并不旨在指示基数。具体而言，对“该”对象或“一”和“一个”对象的引用旨在表示多个这样对象中可能的一个。此外，可以使用连接词“或”来传达同时存在的特征，而不是互斥方案。换句话说，连接词“或”应理解为包括“和/或”。术语“包括”是包容性的并且具有与“包含”相同的范围。

上述实施例，特别是任何“优选”实施例是实施方式的可能示例，并且仅仅为了清楚理解本实用新型的原理而提出。在基本上不脱离本文描述的技术的精神和原理的情况下，可以对上述实施例做出许多变化和修改。所有修改旨在被包括在本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种用于机动车辆的承重板，其特征在于，

所述承重板包括：

本体以及围绕所述本体向外延伸的边缘；

第一紧固区域，所述第一紧固区域设置于所述边缘并与所述机动车辆的车身部件连接；

以及，

第二紧固区域，所述第二紧固区域设置于所述本体上并使用紧固件与处于所述承重板下方的蓄电池阵列的端板连接。

2.根据权利要求1所述的承重板，其特征在于，所述承重板为经过热处理的铝金属板，并且所述承重板表面具有绝缘涂层。

3.根据权利要求1所述的承重板，其特征在于，所述第二紧固区域具有多个安装孔，所述多个安装孔被设置成行地排列且与多个所述端板分别对齐。

4.根据权利要求3所述的承重板，其特征在于，所述安装孔具有凹部及通孔，所述通孔处于所述凹部底面的中心。

5.根据权利要求1所述的承重板，其特征在于，所述紧固件为密封螺栓，所述密封螺栓具有螺栓头，位于所述螺栓头下方的密封部，带有螺纹的螺杆以及所述螺杆下方的引导部。

6.根据权利要求1所述的承重板，其特征在于，所述车身部件为车辆地板，所述车辆地板具有空腔，所述空腔被设置容纳所述蓄电池阵列。

7.一种机动车辆，其特征在于，

所述机动车辆具有承重板以及设置在所述承重板下方的蓄电池阵列；

所述承重板包括：

本体以及围绕所述本体向外延伸的边缘；

第一紧固区域，所述第一紧固区域设置于所述边缘并与所述机动车辆的车身部件连接；

以及，第二紧固区域，所述第二紧固区域设置于所述本体上并使用紧固件与处于所述承重板下方的蓄电池阵列的端板连接。

8.根据权利要求7所述的机动车辆，其特征在于，所述承重板设置在所述机动车辆的载客区域和载货区域中的至少一个。

9.根据权利要求7所述的机动车辆，其特征在于，所述车身部件为车辆地板，所述车辆地板中部凹陷形成空腔以容纳蓄电池阵列。

10.根据权利要求7所述的机动车辆，其特征在于，所述紧固件为密封螺栓，所述蓄电池阵列的端板具有紧固孔，所述紧固孔被设置承接所述密封螺栓。

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