DE102017206566A1

DE102017206566A1 - Batterie-befestigungsstruktur für ein fahrzeug

Info

Publication number: DE102017206566A1
Application number: DE102017206566.4A
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Hara
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-04-21
Filing date: 2017-04-19
Publication date: 2017-10-26
Also published as: US10207573B2; JP2017193288A; JP6520808B2; CN107379949A; CN107379949B; US20170305249A1

Abstract

Es wird eine Batterie-Befestigungsstruktur bereitgestellt, die eine ausreichend große Fahrgastzelle in einem Fahrzeug gewährleistet. Die Batterie-Befestigungsstruktur umfasst ein Paar von länglichen Türschwellern (11, 12) und ein Batteriepack (7), das zwischen den Türschwellern (11, 12) angeordnet ist. Mehrere Batteriemodule (9) sind nebeneinander in einem Gehäuse (8) des Batteriepacks (7) angeordnet. Von einem Verstärkungselement (15), das unter einer Bodenplatte (17) angeordnet und durch die Türschweller (11, 12) gestützt ist, ragt eine gerade Vertiefung (39) nach unten vor, und das Batteriepack (7) umfasst eine gerade Vertiefung (38), in der die gerade Vertiefung (39) gehalten ist.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Anmeldung Nr. 2016-085564 , eingereicht am 21. April 21, 2016 beim Japanischen Patentamt, deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme enthalten ist.
HINTERGRUND
Gebiet der Offenbarung
Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung betreffen die Auslegung einer Struktur zum Einbau einer Batterie zum Speichern elektrischer Energie in ein Fahrzeug
Diskussion des Standes der Technik
Das US-Patent Nr. 8,702,161 beschreibt ein System zum Absorbieren und Verteilen einer Seitenaufprallenergie unter Verwendung eines integrierten Batteriepacks und Türschwelleranordnung. Gemäß der Lehre des US-Patents Nr. 8,702,161 ist zwischen einem Paar von Türschwellern, die sich in Längsrichtung erstrecken, eine Bodenplatte angeordnet, und das Batteriepack ist unter der Bodenplatte zwischen den Türschwellern angeordnet. Um die Steifigkeit der Bodenplatte zu erhöhen, sind mehrere Fahrzeugquerelemente mit einem rechteckigen Querschnitt mit den inneren Türschwellerwänden der linken und der rechten Türschwelleranordnung auf der Bodenplatte verbunden.
Jedoch ragen gemäß der Lehre des US-Patents Nr. 8,702,161 die Fahrzeugquerelemente auf der Bodenplatte in Richtung der Fahrgastzelle nach oben vor, so dass es sein kann, dass die Fahrgastzelle eingeschränkt ist.
KURZDARSTELLUNG
Die vorliegende Erfindung ist angesichts der oben genannten Aspekte gemacht worden, und es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Batterie-Befestigungsstruktur zur Gewährleistung einer ausreichend großen Fahrgastzelle in Fahrzeugen bereitzustellen.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen eine Batterie-Befestigungsstruktur für ein Fahrzeug, mit: einem Paar von Rahmenelementen, die sich in eine Längsrichtung des Fahrzeugs erstrecken und einen vorbestimmten Abstand in der Breitenrichtung des Fahrzeugs (1) zueinander haben; und einem Batteriepack, das zwischen den Rahmenelementen angeordnet ist. Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, umfasst die Batterie-Befestigungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung eine Bodenplatte, die durch die Rahmenelemente gestützt ist, und ein erstes Verstärkungselement, das eine gerade Vertiefung, die nach unten vorragt, umfasst und unter der Bodenplatte angeordnet ist. Insbesondere ist das Batteriepack unter der Bodenplatte angeordnet, und das Batteriepack umfasst eine gerade Vertiefung, in die die gerade Vertiefung des ersten Verstärkungselements eingepasst ist.
In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform kann das Batteriepack einen Zellenstapel umfassen, der aus mehreren Einzelzellen gebildet ist, die auf beiden Seiten der geraden Vertiefung des Batteriepacks angeordnet sind. Das erste Verstärkungselement kann ein Querelement, das sich zwischen den Rahmenelementen in die Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt, und ein Längsbodenelement, das sich zwischen den Rahmenelementen in eine Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt, umfassen. Ferner können mehrere des ersten Verstärkungselements in vorbestimmten Abständen in dem Fahrzeug angeordnet sein, und die Zellenstapel können zwischen den mehreren ersten Verstärkungselement angeordnet sein.
In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform kann das erste Verstärkungselement einteilig mit der Bodenplatte verbunden sein. Die Batterie-Befestigungsstruktur kann ferner ein zweites Verstärkungselement umfassen, das sich entlang der geraden Vertiefung des Batteriepacks in einem Gehäuse des Batteriepacks erstreckt. Das zweite Verstärkungselement, die gerade Vertiefung des Batteriepacks und das erste Verstärkungselement können durch ein Befestigungselement befestigt sein. Optional kann das zweite Verstärkungselement mit dem Gehäuse einteilig verbunden sein.
In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform kann der Zellenstapel einen festen Elektrolyten umfassen, und das Batteriepack kann an den Rahmenelementen so befestigt sein, dass die Einzelzellen in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nebeneinander angeordnet sind. Insbesondere kann das Batteriepack ein Batteriemodul, das ein Paar von Endplatten umfasst, die den Zellenstapel von beiden Enden halten, und ein Bündelelement, das die Endplatten verbindet, um den Zellenstapel zwischen den Endplatten zu bündeln, umfassen. Das Batteriemodul kann so angeordnet sein, dass sich eine der Endplatten parallel zu einer Seitenwand des Gehäuses erstreckt.
Somit ist gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung insbesondere das Batteriepack unter der Bodenplatte, die durch die Rahmenelemente gestützt ist, angeordnet, und die gerade Vertiefung des ersten Verstärkungselements ist in die gerade Vertiefung des Batteriepacks eingepasst. Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann daher eine ausreichend große Fahrgastzelle in dem Fahrzeug gewährleistet werden.
Da die Zellenstapel beidseits der geraden Vertiefung des Batteriepacks angeordnet sind, ist eine Höhe des Zellenstapels nicht durch die gerade Vertiefung beschränkt, die von der Bodenplatte nach unten ragt. Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann daher der Zellenstapel mit großer Kapazität unter der Bodenplatte angeordnet sein. Mit anderen Worten, das Fahrzeug kann höher sein, da die Kapazität des Zellenstapels erhöht sein kann, ohne dass er nach unten ragt.
Da das erste Verstärkungselement nicht nur in der Breitenrichtung, sondern auch in der Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet sein kann, kann die Steifigkeit einer Unterbodenstruktur des Fahrzeugs nicht nur in der Breitenrichtung, sondern auch in der Längsrichtung erhöht sein.
Da mehrere des ersten Verstärkungselements in dem Fahrzeug angeordnet sein können, kann die Steifigkeit der Unterbodenstruktur des Fahrzeugs weiter erhöht sein.
Da das erste Verstärkungselement mit der Bodenplatte einteilig verbunden sein kann, können Befestigungselemente zum Befestigen des ersten Verstärkungselements an der Bodenplatte weggelassen werden.
Da die Batterie-Befestigungsstruktur ferner das zweite Verstärkungselement umfasst, kann die Steifigkeit des Batteriepacks erhöht sein. Ferner können das zweite Verstärkungselement, die gerade Vertiefung des Batteriepacks und das erste Verstärkungselement durch ein Befestigungselement aneinander befestigt sein.
Da das zweite Verstärkungselement einteilig mit dem Gehäuse verbunden sein kann, kann man auf Befestigungselemente zum Befestigen des zweiten Verstärkungselements an dem Gehäuse verzichten.
Da das Batteriepack an den Rahmenelementen so befestigt ist, dass die Einzelzellen in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nebeneinander angeordnet sind, kann eine auf das Rahmenelement einwirkende Aufpralllast auf das Batteriepack übertragen werden, das als Verstärkungselement dienen. Ferner kann die Steifigkeit des Batteriepacks weiter erhöht sein, da das Batteriemodul die Endplatten und das Bündelelement umfasst.
Da die Batteriemodule so angeordnet sind, dass sich eine der Endplatten parallel zu der Seitenwand des Gehäuses erstreckt, kann die auf das Rahmenelement einwirkende Aufpralllast sicher auf das Batteriepack übertragen werden. Aus diesem Grund kann die Steifigkeit des Fahrzeugs weiter erhöht sein.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Merkmale, Aspekte und Vorteile beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden besser verständlich mit Bezug auf die nachfolgende Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen, die in keinster Weise die Erfindung beschränken sollen.
1 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel einer Unterbodenstruktur des Fahrzeugs zeigt, auf das die Batterie-Befestigungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet ist;
2 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel des Batteriemoduls zeigt.
3 ist eine Explosionsansicht des in 2 gezeigten Batteriemoduls;
4 ist eine Querschnittsansicht, die einen Querschnitt einer Verbindung zwischen dem Türschweller und dem Batteriepack zeigt;
5 ist eine Querschnittsansicht, die einen Querschnitt eines ersten Zwischenquerelements zeigt;
6 ist eine perspektivische Ansicht, die das erste Zwischenquerelement und das Batteriepack zeigt;
7 ist eine Querschnittsansicht, die einen Querschnitte des ersten Zwischenquerelements und des in 6 gezeigten Batteriepacks zeigt;
8 ist eine Querschnittsansicht, die einen Querschnitt in der Breitenrichtung des Fahrzeugs eines Batterie-Verstärkungselements zeigt;
9 ist eine Querschnittsansicht, die einen Querschnitt des mit der Bodenplatte verbundenen Zwischenquerelements zeigt;
10 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel zeigt, in dem das Batteriepack durch Einschrauben einer Schraube von oben befestigt ist;
11 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel zum Anordnen eines Längsbodenelements in dem Fahrzeug zeigt;
12 ist eine Querschnittsansicht, die einen Querschnitt des in 11 gezeigten Längsbodenelements zeigt;
13 ist eine Querschnittsansicht, die einen Querschnitt des Türschwellers und des Batteriepacks, gezeigt in 11, zeigt;
14 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel einer Anordnung von zwei Längsbodenelementen in dem Fahrzeug zeigt;
15 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel einer Anordnung des Querelement und des Längsbodenelements in dem Fahrzeug zeigt;
16 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Überschneidung des Querelements mit dem Längsbodenelement zeigt;
17 ist eine Querschnittsansicht, die die Überschneidung des Querelements mit dem Längsbodenelement zeigt;
18 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel einer Anordnung eines verkleinerten Batteriepacks in dem Fahrzeug zeigt; und
19 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel einer Anordnung mehrerer von den Querelementen und mehrerer von den Längsbodenelementen in dem Fahrzeug zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG (VON) (EINER) BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM(EN)
Nachfolgend sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. 1 zeigt ein Beispiel einer Unterbodenstruktur eines Fahrzeugs, auf das die Batterie-Befestigungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet ist. In dem in 1 gezeigten Fahrzeug 1 sind ein Konverter 2, ein Inverter 3, ein Motor 4 und eine Leistungsübertragungseinheit 5 in einer Frontkammer 6 angeordnet, und ein Batteriepack 7 als eine Sekundärbatterie ist unter einer Bodenplatte 17 angeordnet. Das Batteriepack 7 umfasst a quaderförmiges Gehäuse 8 und mehrere Batteriemodule 9, die jeweils aus einem Stapel von Einzelzellen gebildet sind. In dem Gehäuse 8 bildet eine Satz aus fünf hintereinander angeordneten Batteriemodule 9 ein rechtes Feld und ein Satz aus fünf hintereinander angeordneten Batteriemodulen 9 ein linkes Feld. Der Konverter 2 ist dazu geeignet, eine Spannung von den Batteriemodulen 9 zu erhöhen und die Spannung an den Inverter 3 anzulegen, wobei eine Stabilisierung der Spannung stattfindet. Der Inverter 3 wandelt den von den Batteriemodulen 9 gelieferten Gleichstrom in Wechselstrom um, wobei die Frequenz geregelt wird. Die Leistungsübertragungseinheit 5 überträgt das Drehmoment des Motors 4 auf Vorderräder 10, wobei das Drehmoment erhöht oder verringert wird. Hier kann der Inverter 3 unter Verzicht auf den Konverter 2 auch direkt mit den Batteriemodulen 9 verbunden sein.
In dem Fahrzeug 1 ist ein vorderes Ende eines rechten Türschwellers 11, der sich auf der rechten Seite erstreckt, mit einem rechten Ende eines sich quer erstreckenden vorderen Querelements 13 verbunden, und ein hinteres Ende des rechten Türschwellers 11 ist mit einem rechten Ende eines sich quer erstreckenden hinteren Querelements 14 verbunden. Entsprechend ist ein vorderes Ende eines linken Türschwellers 12 ist mit einem linken Ende des vorderen Querelements 13 verbunden, und ein hinteres Ende des linken Türschwellers 12 ist mit einem linken Ende des hinteren Querelements 14 verbunden. Ferner erstrecken sich ein erstes Zwischenquerelement 15 und ein zweites Zwischenquerelement 16 seitwärts zwischen dem rechten Türschweller 11 und dem linken Türschweller 12, und rechte Enden der Querelemente 15 und 16 sind an dem rechten Türschweller 11 befestigt, und linke Enden der Querelemente 15 und 16 sind an dem linken Türschweller 12 befestigt.
Das heißt, die Bodenplatte 17 ist durch das erste Zwischenquerelement 15 und das zweite Zwischenquerelement 16 von unten gestützt, und das erste Zwischenquerelement 15 und das zweite Zwischenquerelement 16 dienen ferner als Verstärkungselemente gegen einen von der Seite des Fahrzeugs 1 einwirkenden Kollisionsaufprall. Das Batteriepack 7 ist zwischen dem rechten Türschweller 11 und dem linken Türschweller 12, die sich im Wesentlichen parallel zueinander erstrecken, angeordnet. Insbesondere erstreckt sich das erste Zwischenquerelement 15 seitwärts zwischen der zweiten und der dritten Reihe von vorn der Batteriemodule 9, und das zweite Zwischenquerelement 16 erstreckt sich seitwärts zwischen der dritten und der vierte Reihe von vorn der Batteriemodule 9. Das Batteriepack 7 ist durch Schrauben an acht Befestigungspunkten P an dem ersten Zwischenquerelement 15 und dem zweiten Zwischenquerelement 16 befestigt.
Die Anzahl der Batteriemodule 9 in jedem Feld kann je nach Notwendigkeit beliebig geändert werden. In der Batterie-Befestigungsstruktur dienen der rechte Türschweller 11 und der linke Türschweller 12 jeweils als ein Rahmenelement, und das erste Zwischenquerelement 15 und das zweite Zwischenquerelement 16 dienen jeweils als ein erstes Verstärkungselement.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Struktur des Batteriemoduls 9 zeigt. Wie es in 2 gezeigt ist, umfasst das Batteriemodul 9 eine erste Endplatte 18, eine zweite Endplatte 19, eine erste Spannplatte 20, eine zweite Spannplatte 21 und einen Zellenstapel 22. Somit ist jedes der Batteriemodule 9 quaderförmig und in dem Batteriepack 7 so angeordnet, dass sich seine Längsseiten in die Breitenrichtung des Fahrzeugs 1 erstrecken und sich die erste Endplatte 18 und die zweite Endplatte 19 in die Längsrichtung des Fahrzeugs 1 erstrecken.
Komponenten des Batteriemoduls 9 als eine Festkörperbatterie sind in 3 detaillierter gezeigt. Wie es in 3 gezeigt ist, ist der Zellenstapel 22 aus mehreren flachen, rechteckigen Einzelzellen 23 gebildet, die nebeneinander in der Breitenrichtung des Fahrzeugs 1 angeordnet sind. Obwohl in 3 die Einzelzellen 23 nebeneinander in der Breitenrichtung des Fahrzeugs 1 angeordnet sind, ist die Richtung, in der die Einzelzellen 23 nebeneinander angeordnet sind, nicht auf die bestimmte Richtung begrenzt.
Jede der Einzelzellen 23 umfasst ein Paar von Elektroden und einen festen Elektrolyten, der zwischen den Elektroden (jeweils nicht gezeigt) angeordnet ist. Die Einzelzellen 23, die den Zellenstapel 22 bilden, sind durch ein Kabel 24 in Reihe geschaltet, und das Batteriemodul 9 gibt durch ein Paar von Elektroden, die nach außen geführt sind, eine elektrische Leistung in Übereinstimmung mit der Anzahl der Einzelzellen 23 aus. Hier in 3 ist zur Veranschaulichung nur ein Teil des Kabels 24 dargestellt. Die Einzelzellen 23 sind durch das Kabel 24 elektrisch mit einer Batterie-ECU 25 verbunden, und die Batterie-ECU 25 dient der Stabilisierung der Leistungsausgabe der Einzelzelle 23, während die Spannung kontrolliert wird. Wie es insbesondere in 1 gezeigt ist, ist die Batterie-ECU 25 an einer vorderen Oberfläche oder einer hinteren Oberfläche des Batteriemoduls 9 in der Längsrichtung des Fahrzeugs 1 befestigt. Wie es beschrieben ist, sind das rechte Feld der Batteriemodule 9 und das linke Feld der Batteriemodule 9 parallel geschaltet, um eine zum Betrieb des Motors 4 erforderliche Kapazität des Batteriepacks 7 zu erhalten.
Die erste Endplatte 18 und die zweite Endplatte 19 sind aus einem festen Material hergestellt und an beiden Enden in Breitenrichtung des Zellenstapels 22 angeordnet. Die erste Spannplatte 20 ist über dem Zellenstapel 22 durch Einschrauben von Schrauben 26 in Löcher der ersten Endplatte 18 und der zweiten Endplatte 19 an der ersten Endplatte 18 und der zweiten Endplatte 19 befestigt. Entsprechend ist die zweite Spannplatte 21 unter dem Zellenstapel 22 durch Einschrauben von Schrauben 26 in Löcher der ersten Endplatte 18 und der zweiten Endplatte 19 an der ersten Endplatte 18 und der zweiten Endplatte 19 befestigt. Um eine Klemmkraft zum Bündeln der Zellenstapel 22 durch die erste Endplatte 18 und die zweite Endplatte 19 einzustellen, ist eine Distanzleiste 27 zwischen der ersten Endplatte 18 und der ersten Spannplatte 20 bzw. zwischen der ersten Endplatte 18 und der zweiten Spannplatte 21 angeordnet. Zu diesem Zweck kann die Dicke der Distanzleiste 27 derart eingestellt werden, dann man eine gewünschte Klemmkraft erhält.
Da in dem Batteriemodul 9 ein fester Elektrolyt verwendet wird, tritt aus dem Batteriemodul 9 keine Flüssigkeit aus. Ferner ist die Stoßfestigkeit des Batteriemoduls 9 erhöht, da die meisten Komponenten des Batteriemoduls 9 aus einem festen Material hergestellt sind. Die erste Endplatte 18 umfasst ein Paar von Befestigungsplatten 28 an beiden Enden, und die zweite Endplatte 19 umfasst ein Paar von Befestigungsplatten 29 an beiden Enden, so dass das Batteriemodul 9 an das Gehäuse 8, das aus einem isolierenden Material hergestellt ist, durch die Befestigungsplatten 28 und 29 befestigt ist. Somit dienen in dem Batteriemodul 9 die erste Spannplatte 20, die zweite Spannplatte 21 und die Schrauben 26 als ein Bündelelement.
4 zeigt einen Querschnitt des linken Felds der Batteriemodule 9 und des linken Türschwellers 12. Wie es in 4 gezeigt ist, umfasst das Batteriepack 7 das Gehäuse 8 und die Batteriemodule 9. Das Gehäuse 8 umfasst einen unteren Boden 8a, auf dem die Batteriemodule 9 angeordnet sind, eine Seitenwand 8b und einen Deckel 30, der eine Öffnung 8c des Gehäuses 8 verschließt. Ein hohler Verstärkungsrahmen 31 mit rechteckigem Querschnitt ist an einer äußeren Oberfläche der Seitenwand 8b des Gehäuses 8 an einer linken, unteren Ecke zwischen der Seitenwand 8b und dem unteren Boden 8a befestigt, und eine Länge des Verstärkungsrahmens 31 ist identisch mit oder geringfügig kürzer als die der Seitenwand 8b des Gehäuses 8. Entsprechend ist auch der Verstärkungsrahmen 31 also an der äußeren Oberfläche der Seitenwand 8b des Gehäuses 8 an einer rechten, unteren Ecke zwischen der weiteren Seitenwand 8b und dem unteren Boden 8a befestigt. Optional, obwohl es in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, kann der Verstärkungsrahmen 31 auch an äußeren Oberflächen einer vorderen Wand und einer hinteren Wand des Gehäuses 8 befestigt sein, um so einen unteren Abschnitt der Seitenwand 8b des Gehäuses 8 zu umschließen.
In dem Gehäuse 8 erstrecken sich die ersten Endplatten 18 aller Batteriemodule 9 und die Seitenwand 8b des Gehäuses 8 im Wesentlichen parallel zueinander in die vertikale Richtung, und eine innere Seitenwand 12a des linken Türschwellers 12 und die Seitenwand 8b des Gehäuses 8 erstrecken sich im Wesentlichen parallel zueinander in die vertikale Richtung. Das heißt, die Seitenwand 8b des Gehäuses 8 und wenigstens ein Abschnitt des linken Türschwellers 12, z. B. die in der vertikalen Richtung des Fahrzeugs 1 innere Seitenwand 12a, überlappen sich. Der rechte Türschweller 11 ist an der rechten Seite des Batteriepacks 7 in ähnlicher Weise befestigt. Gemäß dem in 4 gezeigten Beispiel kann daher ein von der Seite des Fahrzeugs 1 auf den linken Türschweller 12 wirkender Kollisionsaufprall sicher und effizient auf den Zellenstapel 22 übertragen werden. Aus diesem Grund kann eine Verformung des Türschwellers nach innen in Richtung einer Fahrgastzelle 32 selbst dann verringert werden, wenn der Kollisionsaufprall auf den Türschweller von der Seite des Fahrzeugs 1 einwirkt.
Um das Fahrzeuggewicht zu verringern und gleichzeitig die Steifigkeit zu gewährleisten, können der rechte Türschweller 11 und der linke Türschweller 12 jeweils unter Verwendung eine Leichtaluminiumlegierung durch ein Extrusionsverfahren gebildet sein, und zwar derart, dass ein Hohlraum 33 darin verbleibt. Eine untere, innere Ecke des linken Türschwellers 12 ist eingedrückt, um eine Vertiefung 34 zum Eingriff mit dem an dem Gehäuse 8 befestigten Verstärkungsrahmen 31 zu bilden, und wenigstens eine obere Oberfläche des Verstärkungsrahmens 31 ist an einer Unterteilungswand 12b des linken Türschwellers 12 durch ein geeignetes Mittel wie etwa Schweißen befestigt. Da der linke Türschweller 12 auf diese Weise mit dem Verstärkungsrahmen 31 verbunden ist, kann die Steifigkeit des linken Türschwellers 12 gegenüber einem von der Seite des Fahrzeugs 1 einwirkenden Aufprall erhöht sein, und der auf den linken Türschweller 12 wirkende Aufprall wird wirksam auf das Batteriepack 7 übertragen, das als ein Verstärkungselement dient.
Die Bodenplatte 17 ist über dem Deckel 30 des Batteriemoduls 9 angeordnet. Insbesondere ein linkes Ende 17a der Bodenplatte 17 ist auf einem inneren Flansch 12c angeordnet, der von einer oberen Unterteilungswand 12d des linken Türschwellers 12 nach innen vorragt, und ein rechtes Ende (nicht gezeigt) der Bodenplatte 17 ist auf einem inneren Flansch angeordnet, der von einer oberen Wand (jeweils nicht gezeigt) des rechten Türschwellers 11 nach innen vorragt. Optional kann die Bodenplatte 17 aus mehreren Schichten gebildet sein.
5 zeigt einen Querschnitt in der Breitenrichtung des Fahrzeugs 1 des ersten Zwischenquerelements 15. Wie es in 5 gezeigt ist, ist ein linkes Ende 15d des ersten Zwischenquerelements 15 zum Befestigen an der inneren Seitenwand 12a des linken Türschwellers 12 nach unten gebogen. Obwohl es in den Zeichnungen nicht speziell gezeigt ist, ist auch ein rechtes Ende 15d der rechten Seite zum Befestigen an der inneren Seitenwand des rechten Türschwellers 11 nach unten gebogen. Die Befestigungsplatten 28 der ersten Endplatte 18 sind an einem linken Ende eines Batterie-Verstärkungselements 36 als ein zweites Verstärkungselement befestigt, das an der Seitenwand 8b des Gehäuses 8 durch Schrauben 37 befestigt ist. Ferner ist ein rechtes Ende des Batterie-Verstärkungselements 36 an der Seitenwand 8b der rechten Seite befestigt und sind die Befestigungsplatten 29 der zweiten Endplatte 19 an dem rechten Ende des Batterie-Verstärkungselements 36 befestigt.
6 ist eine perspektivische Ansicht, die das erste Zwischenquerelement 15 und das Batterie-Verstärkungselement 36 zeigt. Wie es in 6 gezeigt ist, ist eine gerade Vertiefung 38 mit einem rechteckigen Querschnitt in dem Deckel 30 zwischen den Batteriemodulen 9 gebildet. Das heißt, die gerade Vertiefung 38 erstreckt sich zwischen den Batteriemodulen 9 in die Breitenrichtung des Fahrzeugs 1.
Das erste Zwischenquerelement 15 umfasst ferner eine gerade Vertiefung 39 mit einem rechteckigen Querschnitt. Insbesondere ist die gerade Vertiefung 39 durch Eindrücken des ersten Zwischenquerelements 15 in der Breitenrichtung so gebildet, dass die gerade Vertiefung 39 in die gerade Vertiefung 38 des Deckels 30 passt. Folglich sind ein vorderer Flansch 15a und ein hinterer Flansch 15b entlang der geraden Vertiefung 39 gebildet, und der vorderer Flansch 15a und der hintere Flansche 15b sind an einer unteren Oberfläche der Bodenplatte 17 befestigt. Obwohl es in 6 nicht speziell gezeigt ist, hat das zweite Zwischenquerelement 16 die gleiche Struktur wie das erste Zwischenquerelement 15.
7 zeigt einen Querschnitt des ersten Zwischenquerelements 15 und des Batterie-Verstärkungselements 36. Wie es oben beschrieben ist, ist die gerade Vertiefung 39 des ersten Zwischenquerelements 15 in die gerade Vertiefung 38 des Deckels 30 eingepasst. Da die Bodenplatte 17 durch das erste Zwischenquerelement 15 von unten gestützt ist, ist Steifigkeit der Bodenplatte 17 erhöht. Wie es in 7 gezeigt ist, ist eine obere Oberfläche des Deckels 30 flach.
Das Batterie-Verstärkungselement 36 erstreckt sich ferner unter dem ersten Zwischenquerelements 15 in die Breitenrichtung des Fahrzeugs 1, und ein Vorsprung 40, der in Richtung der geraden Vertiefung 39 des ersten Zwischenquerelements 15 vorragt, ist in der Breitenrichtung gebildet. Ein vorderes Ende und ein hinteres Ende des Batterie-Verstärkungselements 36 sind an dem unteren Boden 8a des Gehäuses 8 befestigt. Ein Montageloch 41 ist in einer oberen Wand des Vorsprungs 40 gebildet, ein Montageloch 42 ist in einer unteren Wand der geraden Vertiefung 38 des Deckels 30 gebildet, und ein Montageloch 43 ist in einer unteren Wand der geraden Vertiefung 39 des ersten Zwischenquerelements 15 gebildet. Ferner ist eine Schweißmutter 44 an eine obere Oberfläche der geraden Vertiefung 39 um das Montageloch 43 geschweißt. Demzufolge sind das erste Zwischenquerelement 15, der Deckel 30 und das Batterie-Verstärkungselement 36 durch Einschrauben einer Schraube 45 als ein Befestigungselement durch die Montagelöcher 41, 42 und 43 in die Schweißmutter 44 aneinander befestigt. Zu diesem Zweck ist eine Öffnnung 46 in dem unteren Boden 8a des Gehäuses 8 unter den Montagelöchern 41, 42 und 43 gebildet, und die Öffnung 46 wird durch eine Dichtscheibe 47 verschlossen, nachdem die Schraube 45 in die Schweißmutter 44 geschraubt ist. Da das erste Zwischenquerelement 15 unter der Bodenplatte 17 angeordnet ist, wobei sie nach unten vertieft ist, kann Bodenplatte 17 weiterhin flach sein.
8 zeigt einen Querschnitt in der Breitenrichtung des Fahrzeugs 1 des Batterie-Verstärkungselements 36. Wie es in 8 gezeigt ist, ist das Batterie-Verstärkungselement 36 von dem Vorsprung 40 nach unten gebogen, und eine flache Zwischenwand 48 und eine flache untere Wand 49 sind zur Mitte in der Breitenrichtung des Fahrzeugs 1 gestuft gebildet. Obwohl es in 8 nicht speziell gezeigt ist, ragt ein Paar von Montageplatten von der flachen Zwischenwand 48 in Längsrichtung so vor, dass sie sich mit den Befestigungsplatten 29 der zweiten Endplatte 19 überlappen, und die Montageplatten sind jeweils durch die Schraube 37 an den Befestigungsplatten 29 befestigt. Die flache untere Wand 49 erstreckt sich in der Mitte in der Breitenrichtung des Fahrzeugs 1 zwischen den Batteriemodulen 9 in des rechten Felds und des linken Felds, und eine zylindrische Schutzvorrichtung 50, die das oben erwähnte Kabel 24 bedeckt, erstreckt sich in Längsrichtung über der flachen, unteren Wand 49, um die Batteriemodule 9 zu verbinden. Das Batterie-Verstärkungselement 36 ist in ähnlicher Weise auch an dem zweiten Zwischenquerelement 16 befestigt.
9 zeigt ein Beispiel zum Bilden des Zwischenquerelements einteilig mit der Bodenplatte. Wie es in 9 gezeigt ist, ragt das Zwischenquerelement 15 an der unteren Oberfläche der Bodenplatte 17 nach unten vor. Wie in dem in 7 gezeigten Beispiel sind das erste Zwischenquerelement 15, der Deckel 30 und das Batterie-Verstärkungselement 36 durch Einschrauben der Schraube 45 durch die Montagelöcher 41, 42 und 43 in die Schweißmutter 44, die an einen Boden der geraden Vertiefung 39 geschweißt ist, aneinander befestigt. Ferner kann, wie es in 9 gezeigt ist, das Batterie-Verstärkungselement 36 mit dem unteren Boden 8a des Gehäuses 8 verbunden sein. Die restlichen Strukturen sind ähnlich wie die des in 7 gezeigt Beispiels. In der nachfolgenden Beschreibung sind gleiche Elemente wie in dem vorherigen Beispiel mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und auf eine ausführliche Erläuterung der gleichen Elemente ist an dieser Stelle verzichtet.
10 zeigt ein Beispiel, wie die Schraube 45 von oben in die Schweißmutter 44 eingeschraubt ist. In dem in 10 gezeigten Beispiel ist eine Öffnung 51 in der Bodenplatte 17 gebildet, und die Schweißmutter 44 ist an eine untere Oberfläche einer oberen Wand des Vorsprungs 40, der in dem Batterie-Verstärkungselement 36 gebildet ist, geschweißt. Um das erste Zwischenquerelement 15, den Deckel 30 und das Batterie-Verstärkungselement 36 aneinander zu befestigen, ist die Schraube 45 durch die Öffnung 51 der Bodenplatte 17 und die Montagelöcher 41, 42 und 43 in die Schweißmutter 44 geschraubt. Nach dem Schrauben der Schraube 45 in die Schweißmutter 44 wird die Öffnung 51 der Bodenplatte 17 durch die Dichtscheibe 47 verschlossen. Gemäß dem in 10 gezeigten Beispiel kann sicher verhindert werden, dass Wasser oder Staub in das Gehäuse 8 eindringt, da keine Öffnung in dem unteren Boden 8a des Gehäuses 8 gebildet ist. Die restlichen Strukturen sind ähnlich wie jene des in 7 gezeigten Beispiels.
Obwohl in den vorherigen Beispielen das erste Zwischenquerelement 15 und das zweite Zwischenquerelement 16 zwischen dem rechten Türschweller 11 und dem linken Türschweller 12 angeordnet sind, kann die Anzahl der Zwischenquerelemente je nach Notwendigkeit geändert werden.
Ferner kann auch, obwohl sich das erste Zwischenquerelement 15 und das zweite Zwischenquerelement 16 in die Breitenrichtung des Fahrzeugs 1 erstrecken, statt dem ersten Zwischenquerelement 15 und dem zweiten Zwischenquerelement 16 ein längliches Verstärkungselement in dem Fahrzeug 1 vorgesehen sein.
11 zeigt ein weiteres Beispiel des Unterbodens, in dem ein Längsbodenelement 52, das auch als das erste Verstärkungselement dient, zwischen dem rechten Türschweller 11 und dem linken Türschweller 12 angeordnet ist. Wie es in 11 gezeigt ist, ist das Längsbodenelement 52 unter der Bodenplatte 17 so angeordnet, dass ein vorderes Ende 52a des Längsbodenelements 52 an dem vorderen Querelement 13 befestigt ist und ein hinteres Ende 52b des Längsbodenelements 52 an dem hinteren Querelement 14 befestigt ist. In dem Batteriepack 7 bilden über dem Längsbodenelement 52 zwei hintereinander angeordnete der Batteriemodule 9 das rechte Feld und zwei hintereinander angeordnete der Batteriemodule 9 das linken Feld. Das Batteriepack 7 ist durch die Schraube an dem Befestigungspunkt P an dem Längsbodenelement 52 befestigt. Das Batteriepack 7 ist ferner an dem rechten Türschweller 11 und dem linken Türschweller 12 an jeweils zwei Punkten durch die Schrauben befestigt.
12 zeigt einen Querschnitt in der Breitenrichtung des Längsbodenelements 52. Wie es in 12 gezeigt ist, ist das Längsbodenelement 52 so mit der unteren Oberfläche der Bodenplatte 17 einstückig verbunden, dass es in einer geraden Vertiefung 53 einen rechteckigen Querschnitt hat. Alternativ kann das Längsbodenelement 52 auch getrennt von die Bodenplatte 17 so gebildet sein, dass es die gerade Vertiefung 53 hat, und an der unteren Oberfläche der Bodenplatte 17 befestigt sein. Die gerade Vertiefung 53 des Längsbodenelements 52 ist ferner in eine gerade Vertiefung 54 eingepasst, die in dem Deckel 30 gebildet ist. In diesem Fall erstreckt sich das Batterie-Verstärkungselement 36 unter das Längsbodenelement 52 in die Längsrichtung, wobei es an dem unteren Boden 8a des Gehäuses 8 befestigt ist. In dem in 12 gezeigten Beispiel sind das Längsbodenelement 52, der Deckel 30 und das Batterie-Verstärkungselement 36 in ähnlicher Weise wie in dem in 9 aneinander befestigt. Alternativ kann sich das Batterie-Verstärkungselement 36 in die Breitenrichtung des Fahrzeugs 1 erstrecken. In diesem Fall kann das Batterie-Verstärkungselement 36 an dem Längsbodenelement 52 und dem Deckel 30 an einer Überschneidung zwischen dem Längsbodenelement 52 und dem Batterie-Verstärkungselement 36 befestigt sein. In dem in 12 gezeigten Beispiel sind die Befestigungsplatten 28 der Batteriemodule 9 in des rechten Felds jeweils durch die Schrauben 37 an Montageabschnitten 55 befestigt, und die Befestigungsplatten 29 der Batteriemodule 9 in des linken Felds sind jeweils durch die Schrauben 37 an den Befestigungsabschnitten 55 befestigt.
13 zeigt Querschnitte des rechten Türschwellers 11 und des Batteriemoduls 9 des rechten Felds in dem in 11 gezeigten Fahrzeug. Wie es in 13 gezeigt ist, sind ein äußerer Türschweller 11a und ein innerer Türschweller 11b verbunden, um den rechten Türschweller 11 zu bilden, und zwar derart, dass in dem rechten Türschweller 11 ein innerer Hohlraum gebildet ist. Ein rechtes Ende 17b der Bodenplatte 17 ist durch Schweißen oder dergleichen an eine obere Oberfläche einer oberen Wand 11c des inneren Türschwellers 11b befestigt. Obwohl es in 13 nicht speziell gezeigt ist, ist auch das linke Ende 17a der Bodenplatte 17 in ähnlicher Weise an dem linken Türschweller 12 befestigt.
In diesem Fall hat der untere Boden 8a des Gehäuses 8, auf dem die Batteriemodule 9 angeordnet sind, die Form einer flachen Platte, und der Deckel 30 bedeckt die Enden in Breitenrichtung und die obere Oberflächen der Batteriemodule 9. Ein Montageabschnitt 56 ist an dem rechten Ende des unteren Bodens 8a gebildet, und ein Flansch 57 ragt von einem Öffnungsende 58 des Deckels 30 in Richtung des rechten Türschwellers 11 derart vor, dass er den Montageabschnitt 56 überlappt. Ein Montageloch 59 ist in dem Flansch 57 des Deckels 30 gebildet, und ein Montageloch 60 ist in dem Montageabschnitt 56 gebildet. Ferner ist ein Montageloch 61 in einer unteren Wand des inneren Türschwellers 11b des rechten Türschwellers 11 gebildet, und eine Schweißmutter 62 ist auf die innere Oberfläche des inneren Türschwellers 11 um das Montageloch 61 geschweißt. Eine Schraube 63 ist durch die Montagelöcher 60, 59 und 61 in die Schweißmutter 62, geschraubt, um das Batteriepack 7 an dem rechten Türschweller 11 zu befestigen. Obwohl es in 13 nicht speziell gezeigt ist, ist in ähnlicher Weise auch ein linkes Ende des Batteriepacks 7 an dem linken Türschweller 12 befestigt.
Hier in dem in 11 gezeigten Fahrzeug können, je nach Notwendigkeit, auch mehrere der Längsbodenelemente 52 zwischen dem rechten Türschweller 11 und dem linken Türschweller 12 angeordnet sein.
14 zeigt noch ein weiteres Beispiel des Fahrzeugs 1, in dem drei Felder von Batteriemodulen 9 in dem Batteriepack 7 angeordnet sind, und in jedem Feld sind drei Batteriemodule 9 hintereinander angeordnet. In dem in 14 gezeigten Fahrzeug 1 ist ein rechtes Längsbodenelement 52 zwischen dem rechten Feld und dem mittleren Feld der Batteriemodule 9 angeordnet, und ein linkes Längsbodenelement 52 ist zwischen dem mittleren Feld und dem linken Feld der Batteriemodule 9 angeordnet. Wie bei dem in 11 gezeigten Beispiel ist das vordere Ende 52a von jedem der Längsbodenelemente 52 an dem vorderen Querelement 13 befestigt, und das hintere Ende 52b von jedem der Längsbodenelemente 52 ist an dem hinteren Querelement 14 befestigt.
In dem in 14 gezeigten Beispiel ist das Batteriepack 7 jeweils an zwei Befestigungspunkten P durch die Schrauben an dem rechten Türschweller 11, dem rechten Längsbodenelement 52, dem linken Längsbodenelement 52 und dem linken Türschweller 12 befestigt.
In den in den 11 und 14 gezeigten Beispielen können die oben erläuterten Querelemente 15 und 16 auch zusätzlich zu dem (den) Längsbodenelement(s) 52 vorgesehen sein.
15 zeigt ein Beispiel, in dem sowohl die Querelemente als auch das Längsbodenelement unter der Bodenplatte 17 angeordnet sind. In dem in 15 gezeigten Beispiel ist das Längsbodenelement 52 zwischen dem rechten Türschweller 11 und dem linken Türschweller 12 angeordnet. Wie bei dem in 11 gezeigten Beispiel ist das Längsbodenelement 52 so unter der Bodenplatte 17 angeordnet, dass das vordere Ende 52a an dem vorderen Querelement 13 befestigt ist und das hintere Ende 52b an dem hinteren Querelement 14 befestigt ist. Gemäß dem in 15 gezeigten Beispiel bilden in dem Batteriepack 7 über dem Längsbodenelement 52 zwei hintereinander angeordnete der Batteriemodule 9 die rechten Reihe und zwei hintereinander angeordnete der Batteriemodule 9 die linken Reihe. Das Batteriepack 7 ist durch die Schrauben an zwei Punkten an dem rechten Türschweller 11 befestigt und ferner durch die Schrauben an zwei Punkten an dem linken Türschweller 12 befestigt, und das Zwischenquerelement 15 erstreckt sich senkrecht zu dem Längsbodenelement 52 zwischen der vorderen Reihe und der hinteren Reihe des Batteriemoduls 9. Ein rechtes Ende 15c des Zwischenquerelements 15 ist an dem rechten Türschweller 11 befestigt, und ein linkes Ende 15d des Zwischenquerelements 15 ist an dem linken Türschweller 12 befestigt.
Eine Überschneidung 64 des Längsbodenelements 52 mit dem Zwischenquerelement 15 ist vergrößert in 16 gezeigt. Wie es in 16 gezeigt ist, ist die gerade Vertiefung 39 mit rechteckigem Querschnitt auch in dem Zwischenquerelement 15 gebildet, und die gerade Vertiefung 53 mit rechteckigem Querschnitt ist auch in dem Längsbodenelement 52 gebildet.
17 zeigt einen Querschnitt in der Breitenrichtung des Fahrzeugs 1 einer Überschneidung 64 des Zwischenquerelements 15 mit dem Längsbodenelement 52. Wie es in 17 gezeigt ist, sind das Zwischenquerelement 15 und das Längsbodenelement 52 an der unteren Oberfläche der Bodenplatte 17 befestigt, und ein Montageloch 65 ist in der Überschneidung 64 gebildet. Das Gehäuse 8 umfasst den unteren Boden 8a, auf dem die Batteriemodule 9 und das Batterie-Verstärkungselement 36 angeordnet sind, und den Deckel 30, der die Batteriemodule 9 überdeckt. In dem Deckel 30 ist die gerade Vertiefung 54 entlang der geraden Vertiefung 39 des Zwischenquerelements 15 gebildet. Das Batterie-Verstärkungselement 36 erstreckt sich in der Längsrichtung des Fahrzeugs 1, und beide Enden des Batterie-Verstärkungselements 36 sind an der Innenseite des Gehäuses 8 befestigt. In der Überschneidung 64 ist ein Montageloch 66 in der geraden Vertiefung 54 des Deckels 30 gebildet, und ein Montageloch 67 ist an der oberen Wand des Vorsprungs 40 gebildet. Ferner ist eine Schweißmutter 68 an eine obere Oberfläche der geraden Vertiefung 39 um das Montageloch 65 geschweißt. Demzufolge sind das Zwischenquerelement 15, der Deckel 30 und das Batterie-Verstärkungselement 36 durch Einschrauben einer Schraube 69 in die Schweißmutter 68 durch die Öffnung 46 in dem unteren Boden 8a des Gehäuses 8 und die Montagelöcher 67, 66 und 65 aneinander befestigt. Die Öffnung 46 wird durch die Dichtscheibe 47 verschlossen, nachdem die Schraube 69 in die Schweißmutter 68 geschraubt ist. Hier ist zu beachten, dass die Anzahl der Zwischenquerelemente 15, der Längsbodenelemente 52 bzw. der Batteriemodule 9 je nach Notwendigkeit beliebig geändert werden kann.
18 zeigt ein Beispiel, in dem das in 14 gezeigte Batteriepack 7 verkleinert ist. Gemäß dem in 18 gezeigten Beispiel sind in dem Batteriepack 7 drei der Batteriemodule 9 zwischen dem rechten Längsbodenelement 52 und dem linken Längsbodenelement 52 angeordnet, und drei der Batteriemodule 9 sind zwischen dem linken Längsbodenelement 52 und dem linken Türschweller 12 angeordnet. Das Batteriepack 7 ist durch die Schrauben an dem linken Türschweller 12, dem linken Längsbodenelement 52 und dem rechten Längsbodenelement 52 jeweils an zwei Befestigungspunkten P befestigt. In dem in 18 gezeigten Beispiel ist, da jedes der Batteriemodule 9 verkleinert ist, eine Länge des Batteriepacks 7 verringert, so dass zwischen dem rechten Längsbodenelement 52 und dem rechten Türschweller 11 ein Raum 70 erzeugt ist. Gemäß dem in 18 gezeigten Beispiel kann daher ein Auspuffrohr (nicht gezeigt) in dem Raum 70 angeordnet sein, sofern das Fahrzeug 1 einen Verbrennungsmotor umfasst.
19 zeigt ein Beispiel des Fahrzeugs 1, in dem die Zwischenquerelemente in dem in 18 gezeigten Fahrzeug 1 angeordnet sind. In dem in 19 gezeigten Beispiel sind das erste Zwischenquerelement 15, das zweite Zwischenquerelement 16 und ein drittes Zwischenquerelement 71 zwischen dem rechten Türschweller 11 und dem linken Türschweller 12 angeordnet. In dem Batteriepack 7 sind drei der Batteriemodule 9 über das zweite Zwischenquerelement 16 und das dritte Zwischenquerelement 71 hintereinander zwischen dem rechten Türschweller 11 und dem rechten Längsbodenelement 52 angeordnet, und drei der Batteriemodule 9 sind über das zweite Zwischenquerelement 16 und das dritte Zwischenquerelement 71 zwischen dem rechten Längsbodenelement 52 und dem linken Längsbodenelement 52 hintereinander angeordnet. Das Batteriepack 7 ist an dem rechten Türschweller 11, dem rechten Längsbodenelement 52 und dem linken Längsbodenelement 52 jeweils an drei Befestigungspunkte P durch die Schrauben befestigt. In dem in 19 gezeigten Beispiel ist zwischen dem linken Längsbodenelement 52 und dem linken Türschweller 12 ein Raum 72 erzeugt. Gemäß dem in 19 gezeigten Beispiel kann daher das Auspuffrohr (nicht gezeigt) in dem Raum 72 angeordnet sein, sofern das Fahrzeug 1 einen Verbrennungsmotor umfasst.
Obwohl oben beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben sind, ist dem Fachmann auf dem Gebiet klar, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beschränkt ist, sondern verschiedene Veränderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne vom Kern und vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel kann je nach Notwendigkeit die Anzahl der Querelemente bzw. der Bodenelemente beliebig geändert werden.
Ferner können die Batterie-Befestigungsstrukturen gemäß den oben genannten Beispielen auf Hybridfahrzeuge und Plug-in-Hybridfahrzeuge, in denen eine Antriebsmaschine eine Verbrennungsmotor und wenigstens einen Elektromotor umfasst, und Elektrofahrzeuge, bei denen jedes Rad durch einen eigenen Elektromotor (d. h. einen In-Wheel-Motor) angetrieben wird, angewendet werden.
Ferner kann das Batteriepack an den Türschwellern durch Nieten oder durch Schweißen oder Kleben befestigt sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016-085564 [0001]
US 8702161 [0003, 0004]

Claims

Batterie-Befestigungsstruktur für ein Fahrzeug (1), mit: einem Paar von Rahmenelementen (11, 12), die sich in eine Längsrichtung des Fahrzeugs (1) erstrecken und einen vorbestimmten Abstand in der Breitenrichtung des Fahrzeugs (1) zueinander haben; und einem Batteriepack (7), das zwischen den Rahmenelementen (11, 12) angeordnet ist, gekennzeichnet durch: eine Bodenplatte (17), die durch die Rahmenelemente (11, 12) gestützt ist; und ein erstes Verstärkungselement (15, 16, 52), das eine gerade Vertiefung (39, 53), die nach unten vorragt, umfasst und unter der Bodenplatte (17) angeordnet ist, wobei das Batteriepack (7) unter der Bodenplatte (17) angeordnet ist und das Batteriepack (7) eine gerade Vertiefung (38, 54) umfasst, in die die gerade Vertiefung (39, 53) des ersten Verstärkungselements (15, 16, 52) eingepasst ist.
Batterie-Befestigungsstruktur für ein Fahrzeug (1) nach Anspruch 1, wobei das Batteriepack (7) einen Zellenstapel (22) umfasst, der aus mehreren Einzelzellen (23) gebildet ist, die auf beiden Seiten der geraden Vertiefung (38, 54) des Batteriepacks (7) angeordnet sind.
Batterie-Befestigungsstruktur für ein Fahrzeug (1) als nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Verstärkungselement (15, 16, 52) umfasst: ein Querelement (15, 16), das sich zwischen den Rahmenelementen (11, 12) in die Breitenrichtung des Fahrzeugs (1) erstreckt, und ein Längsbodenelement (52), das sich zwischen den Rahmenelementen (11, 12) in eine Längsrichtung des Fahrzeugs (1) erstreckt.
Batterie-Befestigungsstruktur für ein Fahrzeug (1) nach Anspruch 3, wobei mehrere des ersten Verstärkungselements (15, 16, 52) in vorbestimmten Abständen in dem Fahrzeug (1) angeordnet sind, und die Zellenstapel (22) zwischen den mehreren ersten Verstärkungselementen (15, 16, 52) angeordnet sind.
Batterie-Befestigungsstruktur für ein Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das erste Verstärkungselement (15, 16, 52) mit der Bodenplatte (17) einteilig verbunden ist.
Batterie-Befestigungsstruktur für ein Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend: ein zweites Verstärkungselement (36), das sich entlang der geraden Vertiefung (38, 54) des Batteriepacks (7) in einem Gehäuse (8) des Batteriepacks (7) erstreckt; und ein Befestigungselement (45, 69), das das zweite Verstärkungselement (36), die gerade Vertiefung (38, 54) des Batteriepacks (7) und das erste Verstärkungselement (15, 16, 52) befestigt.
Batterie-Befestigungsstruktur für ein Fahrzeug (1) nach Anspruch 6, wobei das zweite Verstärkungselement (36) einteilig mit dem Gehäuse (8) verbunden ist.
Batterie-Befestigungsstruktur für ein Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei der Zellenstapel (22) einen festen Elektrolyten umfasst, und das Batteriepack (7) an den Rahmenelementen (11, 12) so befestigt ist, dass die Einzelzellen (23) in der Breitenrichtung des Fahrzeugs (1) nebeneinander angeordnet sind.
Batterie-Befestigungsstruktur für ein Fahrzeug (1) nach Anspruch 8, wobei das Batteriepack (7) ein Batteriemodul (9) umfasst, das umfasst: ein Paar von Endplatten (18, 19), die den Zellenstapel (22) von beiden Enden halten; und ein Bündelelement (9, 20, 21, 26), das die Endplatten (18, 19) verbindet, um den Zellenstapel (22) zwischen den Endplatten (18, 19) zu bündeln.
Batterie-Befestigungsstruktur für ein Fahrzeug (1) nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Batteriemodul (9) so angeordnet ist, dass sich eine der Endplatten (18, 19) parallel zu einer Seitenwand (8a) des Gehäuses (8) erstreckt.