JP2022513953A - 電気エネルギー貯蔵装置用の衝撃力吸収ユニット - Google Patents

Abstract

本発明は、自動車用の電気エネルギー貯蔵装置のための衝撃エネルギー吸収ユニット（３０）に関し、ユニットは、第１の材料で作製された少なくとも１つのインサートと、インサート（３１）が配置されるプラスチック本体とを備え、インサートとこの本体（３３）とは、互いに接続され、インサートは、前記自動車の衝撃、特に前記自動車の横方向の衝撃、にさらされる領域に配置されるように設計されている。

Description

本発明は、自動車用電気エネルギー貯蔵装置のための衝撃エネルギー吸収ユニットの分野に関する。

現在、バッテリーハウジングは、主に、剛性及び強度の両方を有する、金属、スチールおよび／またはアルミニウムで作製されている。バッテリーハウジングの主な機能の１つは、バッテリーのセルを、衝突の状況、特に致命的となりうる横方向の衝突、から保護することである。

アルミニウムの発泡体を有する衝撃吸収要素を備えたバッテリー装置が、特許文献１で知られている。

韓国登録特許第１０－１２７４４７０号公報

本発明は、衝撃、特に横方向の衝撃、の際のバッテリー要素の保護を改善すると同時に、車両へのより良好な組み込みを可能にすることを目的とする。

この目的のために、本発明の１つの主題は、自動車用の電気エネルギー貯蔵装置のための衝撃エネルギー吸収ユニットであって、このユニットは、第１の材料で作製された少なくとも１つのインサートと、このインサートが配置されるプラスチック本体とを備え、このインサートとこの本体とは、互いに接続され、このインサートは、前記自動車の衝撃、特に前記自動車の横方向の衝撃、にさらされる領域に配置されることが意図されている、ユニット、である。

本発明は、重いままの既存の全金属製ソリューションよりも軽量な吸収ユニットを可能にするという点で注目に値する。また、本発明は、プラスチックを使用することで、より多くの組み込み機会を可能にする。さらに、本発明は、１以上のインサートにより、本発明によるユニットの十分な剛性と硬さを維持することが可能である。

本発明の一態様によれば、前記プラスチック本体内に配置されるとともに前記プラスチック本体に接続された２つの前記インサートを有し、これらのインサートは、特に前記プラスチック本体の２つの領域に配置され、これらの領域は、特に互いに垂直であり、前記領域の１つは、前記自動車の衝撃、特に前記自動車の横方向の衝撃、にさらされる領域である。

本発明の一態様によれば、１以上の前記インサートは、ガラス繊維および／または炭素繊維を有する複合材料を含む、または、これらの１以上の前記インサートは、金属、特に鋼またはアルミニウム、で作製されている。

本発明の一態様によれば、第１のインサートと呼ばれる前記自動車の衝撃にさらされる領域の前記インサートは、他の前記インサートから離れる方向に開いた形状を有し、この第１のインサートは、特に断面においてＣ字形状を有し、好ましくは互いに平行な下側アームと上側アームを有する。

本発明の一態様によれば、前記第１のインサートが延在する前記さらされる領域の後方にある第２のインサートは、断面においてＳ字またはＣ字形状を有する。

本発明の一態様によれば、第１及び第２のインサートは、プラスチック本体の少なくとも１つの端縁と実質的に同じ範囲に延びており、特に、第１及び第２のインサートは、インサートの表面積の少なくとも８０％、さらには９０％にわたってプラスチック本体と重なっている。このように、インサートはプラスチック本体の大きな面積を占めており、言い換えれば、プラスチック本体の中でインサートと接続していない部分は、ほとんどない。

本発明の一態様によれば、単独で、または組み合わせて、以下を提供することが可能になる。
ａ．前記プラスチック本体は、２つの垂直な領域を有し、各インサートはこれらの領域の１つに配置され、前記本体は好ましくは一部品に形成される；
ｂ．前記プラスチック本体は、複数のリブを有し、前記プラスチック本体は、好ましくは、リブのネットワークを形成するリブの複数の列によって形成された有孔体であり、これらのリブは、特に大部分が前記インサート上にある；
ｃ．前記リブは、各インサートの１つの面または複数の面にわたって延び、これらのリブは、平行な列および他の垂直な列を形成する；
ｄ．前記プラスチック本体は、繊維、特にガラス繊維または炭素繊維、で補強されたプラスチック材料で作製されている；
ｅ．２つの前記インサートは、前記インサートの形状の複雑さに応じて、事前に形成されるか、またはオーバーモールド中に形成される。
ｆ．前記インサートは、好ましくは、前記プラスチック本体のオーバーモールド中に、溶着されるおよび／または機械的に接続される。

本発明はまた、複数のバッテリーセルと、上述のユニットとを備えた、自動車用の電気エネルギー貯蔵装置に関し、前記セルは、特にハウジング内に配置され、前記吸収ユニットは、前記車両の横方向の衝撃からこのハウジングを保護するように、このハウジングの１つの側面に配置され、特に２つの上述の吸収ユニットが設けられ、それぞれが、前記バッテリーセルを受容する前記ハウジングの１つの横側面に配置され、これらの２つの横側面は特に互いに平行である。

本発明のさらなる特徴および利点は、例示的かつ非限定的な例によって与えられる以下の説明、および添付の図面を読むことによって、より明確に明らかになるであろう。

図１は、本発明の一例によるバッテリーセル装置の図である。 図２は、本発明の一例による異なる吸収ユニット要素を示す。 図３は、本発明の一例による異なる吸収ユニット要素を示す。 図４は、本発明の一例による異なる吸収ユニット要素を示す。 図５は、本発明の他の例による異なる吸収ユニット要素を示す。 図６は、本発明の他の例による異なる吸収ユニット要素を示す。 図７は、本発明の他の例による異なる吸収ユニット要素を示す。

図１は、自動車用の電気エネルギー貯蔵装置１０を示す。自動車は、特に、自動車、トラック、バスであり得る。電気エネルギー貯蔵装置１０は、ハウジング１２と、電気エネルギーを貯蔵するためのセル１４とを有する。セル１４は、例えば、直列に電気的に接続されている。ハウジング１２は、下部コンパートメント１６と、セル１４を保護するようにハウジング１２を閉鎖することを意図された付属部品１８とで形成されている。この場合、付属部品１８は、コンパートメント１６によって画定される凹部２０を覆うカバーである。コンパートメント１６は、底壁２６及び側壁２８を有するボウル形状を有している。これらの側壁２８は、自動車の横方向の衝撃のリスクにさらされており、これらの壁は、特に自動車のフェンダーに平行に延びている。

このコンパートメント１６及びカバー１８は、それぞれ、例えば、熱可塑性樹脂を予め含浸させた、特にガラス繊維あるいは様々な炭素繊維または他の繊維を含む複合材料のシートから作製される。

電気エネルギー貯蔵装置１０には、側壁２０のそれぞれに配置された２つの衝撃エネルギー吸収ユニット３０が設けられている。

図２、図３および図４に示された例では、各ユニット３０は、第１の材料で作られた２つのインサート３１および３２と、インサートが配置されるプラスチック本体３３とを有している。

これらのインサート３１および３２とこの本体３３とは、互いに接続されている。

これらの２つのインサート３１および３２は、プラスチック本体３３内で、プラスチック本体３３の２つの領域３６および３７に配置され、これらの領域は互いに垂直であり、１つの領域３６は、自動車の衝撃、特に自動車の横方向の衝撃、にさらされる領域である。

インサート３１および３２は、ガラス繊維および／または炭素繊維を有する複合材料を含む、または、これらの１以上の前記インサート３１および３２は、金属、特に鋼またはアルミニウム、で作製されている。

第１のインサートと呼ばれる自動車の衝撃にさらされる領域のインサート３１は、他のインサートから離れる方向に開いた形状を有し、この第１のインサートは、断面において特にＣ字形状を有し、互いに平行であり丸められた屈曲部４０によって互いに接続された下側アーム３８と上側アーム３９を有する。

第１のインサート３１が延在するさらされる領域３６の後方にある第２のインサート３２は、断面においてＣ字形状を有する。

あるいは、図５、図６および図７に図示されているように、インサート３２は、反対方向に向けられた凹部を有し、その高さの一部にわたって直線状である屈曲部４２を有する、Ｓ字形状を有することができる。第１のインサート３１は、上述の例のものと同一である。

第１のインサート３１及び第２のインサート３２は、プラスチック本体３３の複数の端縁４５と実質的に同じ範囲に延びており、特に、第１のインサート３１及び第２のインサート３２は、インサートの表面積の少なくとも８０％、さらには９０％にわたってプラスチック本体と重なっている。このように、インサートはプラスチック本体の大きな面積を占めており、言い換えれば、プラスチック本体の中でインサートと接続していない部分は、ほとんどない。

プラスチック本体３３は、２つの垂直な領域３６および３７を有し、各インサート３１，３２は、これらの領域の１つに配置されており、本体３３は一部品に形成されている。

プラスチック本体３３は、複数のリブ５０を有し、プラスチック本体は、好ましくは、リブ５０のネットワークを形成するリブの複数の列によって形成された有孔体であり、これらのリブは、特に大部分がインサート３１および３２上にある。

特に、リブ５０は、インサート３１および３２の凹部５１内に延びている。

リブ５０は、各インサート３２および３２の複数の面５３にわたって延びており、これらのリブは、平行な列５７および他の、垂直な、列を形成している。

プラスチック本体３３は、好ましくは繊維、特にガラス繊維または炭素繊維、で補強されたプラスチック材料で作製されている。

インサート３１，３２は、好ましくは、本体３３を形成するためのプラスチック本体のオーバーモールド中に、溶着されるおよび／または機械的に接続される。

Claims (10)

1. 自動車用の電気エネルギー貯蔵装置のための衝撃エネルギー吸収ユニット（３０）であって、
   このユニットは、第１の材料で作製された少なくとも１つのインサートと、このインサート（３１）が配置されるプラスチック本体とを備え、
   このインサートとこの本体（３３）とは、互いに接続され、
   このインサートは、前記自動車の衝撃、特に前記自動車の横方向の衝撃、にさらされる領域に配置されることが意図されている、ユニット。
2. 前記プラスチック本体内に配置されるとともに前記プラスチック本体に接続された２つの前記インサート（３１，３２）を有し、
   これらのインサートは、特に前記プラスチック本体の２つの領域に配置され、
   これらの領域は、特に互いに垂直であり、
   前記領域の１つは、前記自動車の衝撃、特に前記自動車の横方向の衝撃、にさらされる領域である、請求項１に記載のユニット。
3. １以上の前記インサート（３１，３２）は、ガラス繊維および／または炭素繊維を有する複合材料を含む、または、これらの１以上の前記インサートは、金属、特に鋼またはアルミニウム、で作製されている、請求項１または２に記載のユニット。
4. 第１のインサート（３１）と呼ばれる前記自動車の衝撃にさらされる領域の前記インサートは、他の前記インサートから離れる方向に開いた形状を有し、
   この第１のインサートは、断面において特にＣ字形状を有し、
   好ましくは互いに平行な下側アームと上側アームを有する、請求項２または請求項２に従属する請求項３に記載のユニット。
5. 前記第１のインサートが延在する前記さらされる領域の後方にある第２のインサート（３２）は、断面においてＳ字またはＣ字形状を有する、請求項２または請求項２に従属する請求項３もしくは４に記載のユニット。
6. 前記プラスチック本体（３３）は、複数のリブ（５０）を有し、
   前記プラスチック本体は、好ましくは、リブのネットワークを形成するリブの複数の列によって形成された有孔体であり、
   これらのリブは、特に大部分が１以上の前記インサート上にある、請求項１～５のいずれか一項に記載のユニット。
7. 前記リブ（５０）は、各インサートの１つの面または複数の面にわたって延び、
   これらのリブは、平行な列および他の、垂直な、列を形成する、請求項１～６のいずれか一項に記載のユニット。
8. 前記プラスチック本体は、繊維、特にガラス繊維または炭素繊維、で補強されたプラスチック材料で作製されている、請求項１～７のいずれか一項に記載のユニット。
9. １以上の前記インサートは、前記プラスチック本体のオーバーモールド中に、溶着されるおよび／または機械的に接続される、請求項１～８のいずれか一項に記載のユニット。
10. 複数のバッテリーセルと、請求項１～９のいずれか一項に記載のユニットとを備えた、自動車用の電気エネルギー貯蔵装置（１０）であって、
    前記セルは、特にハウジング内に配置され、
    前記吸収ユニットは、前記車両の横方向の衝撃からこのハウジングを保護するように、このハウジングの１つの側面に配置され、
    特に請求項１～９のいずれか一項に記載の２つの吸収ユニット（３０）が設けられ、
    それぞれが、前記バッテリーセルを受容する前記ハウジングの１つの横側面に配置され、
    これらの２つの横側面は特に互いに平行である、電気エネルギー貯蔵装置（１０）。

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