CN116368022A - 用于可电驱动的机动车的蓄能器底板组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于可电驱动的机动车的蓄能器底板组件，该蓄能器底板组件包括：底板组件(1)，该底板组件具有相应的横梁(2)，所述横梁在相应的侧槛梁(3)之间延伸并且在该横梁的下侧布置有车辆底板(6)；和布置在车辆底板(6)之下的电蓄能器装置(5)，所述电蓄能器装置容纳在多件式的蓄能器壳体(4)中。为了提供一种特别重量轻的且容易制造的蓄能器底板组件，所述蓄能器壳体(4)的壳体上部(6)构成所述底板组件(1)的车辆底板，所述壳体上部通过至少一个气密连接件(8)与至少一个壳体下部(7)连接，以形成所述蓄能器壳体(4)，该蓄能器壳体在所述横梁(2)的下侧固定在所述底板组件(1)上。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于可电驱动的机动车的蓄能器底板组件。此外，本发明涉及一种根据权利要求7的前序部分所述的用于制造这种蓄能器底板组件的方法。
背景技术
由EP2568609A2已经已知一种具有带有相应横梁的底板组件的机动车车身，所述横梁在机动车横向方向上在相应的侧槛梁之间延伸，并且在所述横梁的下侧布置有机动车车身的车辆底板。在底板组件或车辆底板的下侧布置有蓄能器装置的蓄能器壳体，该蓄能器壳体布置在上侧由车辆底板并且在周边侧由相应的侧槛梁或前面的和后面的横梁限定的凹槽中。
在此，蓄能器壳体的壳体上部靠近或贴靠地在车辆底板下方延伸，从而由于这种双重的底板而导致蓄能器底板组件的重量和成本高。此外，在蓄能器装置的维修(或维护)情况下必须首先将蓄能器壳体从上侧的底板组件上移除并且紧接着打开壳体上部，以便使蓄能器装置可接近。
发明内容
因此，本发明的任务是，提供一种开头所述类型的蓄能器底板组件以及一种用于制造这种蓄能器底板组件的方法，借助它们可以在重量和成本方面实现显著的协同效应并且借助它们在维修情况下可以更有利的方式接近蓄能器装置。
根据本发明，该任务通过一种具有权利要求1的特征的蓄能器底板组件以及通过一种具有权利要求7的特征的用于制造这种蓄能器底板组件的方法来解决。具有在本发明中的适宜的进一步改进方案的有利的设计方案是从属权利要求的主题。
根据本发明的蓄能器底板组件包括：配设给机动车车身的、具有各个横梁的底板组件，所述横梁在相应的侧槛梁之间延伸并且在所述横梁的下侧布置有车辆底板；以及布置在车辆底板之下的电蓄能器装置，该电蓄能器装置容纳在多件式的蓄能器壳体中。
在此，为了提供一种特别重量轻且易于制造的蓄能器底板组件，根据本发明规定，所述蓄能器壳体的壳体上部构成底板组件的车辆底板，并且通过至少一个气密连接件与至少一个壳体下部连接，以形成蓄能器壳体，该壳体上部紧接着形成蓄能器壳体之后才在所述横梁的下侧固定在底板组件上。因此本发明的核心是，至少在车辆底板的部分区域中使用所述蓄能器壳体的壳体上部，例如在乘员舱的主底板的区域中，该主底板例如从前端壁延伸至后脚踏板。清楚的是，整个车辆底板、即主底板和后底板也可以由蓄能器壳体的壳体上部构成。
在此，一个重要的优点是，因此蓄能器壳体的壳体上部得到双重利用，即一方面是蓄能器装置的上侧的外壳并且另一方面是形成车辆底板。由此可以显著地节省重量和成本，因为与迄今已知的现有技术不同，不再存在由车辆底板和壳体上部构成的双重底板，而是仅存在唯一的构件。
在此，还有一个很大的优点，即在所述蓄能器壳体在横梁的下侧固定在底板组件上之前，壳体上部首先通过至少一个气密连接件与至少一个壳体下部连接，以形成蓄能器壳体并因此给蓄能器装置加装封闭罩。因此，更确切地说在制造蓄能器壳体时就已经能实现蓄能器壳体的密封性检查，据此蓄能器壳体因此可以在所谓的车身与底盘合装工位(Hochzeit)中与底板组件连接。这也有助于显著降低装配成本。
在此，已被证明特别有利的是，所述壳体上部由塑料制成。在此，例如可以涉及以SMC方法或湿压法制造的纤维增强塑料，或者例如涉及有机板材。这种塑料有利地具有高机械性能，这在车辆底板的区域中是非常有利的。
所述壳体上部也可以由铝或钢制成。
另一个有利的实施方式规定，所述壳体下部与不可拆卸地固定在横梁下侧的壳体上部可拆卸地连接。通过壳体下部与壳体上部的这种可拆卸性，例如在维修情况下，当必须能接近蓄能器装置时，能够以简单的方式打开蓄能器壳体，而不必由此将壳体上部从机动车白车身或白车身侧的底板组件上移除。而是，壳体上部有利地保留在机动车车身或底板组件上。
本发明的另一个有利的实施方式规定，在所述壳体下部与所述壳体上部之间延伸有相应的连接元件，相应的固定元件、特别是螺纹元件能从壳体下部和/或壳体上部拧入到所述连接元件中。通过这种机械固定元件，一方面可以确保壳体上部特别有利地固定在机动车车身上，并且另一方面可以确保壳体下部特别有利地从壳体上部或底板组件上取下。为此替代地，也可设想其它固定可能性。因此，特别是可设想，壳体上部也可以以其它方式与底板组件连接，例如通过相应的接合连接。
就此而言，已被证明进一步有利的是，所述连接元件构造成相对于壳体下部和/或壳体上部是气密的。由此例如在拧入相应的螺纹元件之前可以确保蓄能器壳体的密封性。
结合根据本发明的蓄能器底板组件前述的优点以同样的方式适用于根据本发明的用于制造这种蓄能器底板组件的方法。
在此，已被证明进一步有利的是，在将蓄能器壳体固定在横梁的下侧之后，通过密封剂密封所述底板组件。因此，在将蓄能器壳体固定在底板组件上之后，根据本发明优选在壳体上部与横梁之间施加密封剂，例如PVC填补剂(PVC-Verstrich)，从而使乘员舱或车辆底板向下密封。由此，壳体上部在功能上具有与传统的车辆底板相同的特性。
本发明的另一个有利的实施方式规定，所述壳体下部在维修情况下通过可拆卸的固定元件、特别是螺纹元件从不可拆卸地固定在横梁的下侧的壳体上部上取下。因此，壳体上部可以有利地保留在底板组件或机动车车身上。
就此而言，进一步有利的是，所述蓄能器装置在维修情况下借助可拆卸的壳体下部从不可拆卸地固定在横梁的下侧的上部上取下。因此，在取下壳体下部时，同样有利地将蓄能器装置从底板组件上移除，因此该底板组件相应地能够进行维修或更换。
根据蓄能器底板组件的一个优选的进一步改进方案，气密的蓄能器壳体可拆卸地或不可拆卸地装配在底板组件上。然而，该蓄能器壳体特别是不是机动车的白车身的组成部分，而侧槛梁和横梁是机动车的白车身的组成部分。气密的蓄能器壳体因此安装在机动车的白车身上。如在车辆制造中常见的那样，车身的元件、特别是车身板材被称为白车身，这些元件以材料方式、特别是通过焊接相互连接。然后在机动车的车身移动到机动车的装配线中之前对白车身进行涂漆。换句话说，气密的蓄能器壳体安装在经涂漆的车身或经涂漆的底板组件上，无论是可拆卸的还是不可拆卸的。
特别是，所述车辆底板不是特别是经涂漆的车身或特别是经涂漆的底板组件的组成部分，而是蓄能器壳体的组成部分。
优选地，在将气密的蓄能器壳体在横梁的下侧固定在底板组件上的步骤之前实施蓄能器壳体的密封性检查。
本发明的其它特征由权利要求、附图和附图说明得出。以上在说明书中提到的特征和特征组合以及以下在附图说明中提到的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅可以以分别给出的组合、而且也可以以其它组合或单独地使用。
附图说明
现在根据优选的实施例以及参考附图进一步阐述本发明。其中：
图1a、图1b示出轿车的车身侧的底板组件的各横梁的示意俯视图，所述横梁在每个车辆侧上的侧槛梁之间延伸，以及沿图1a中的线lb-lb所示的在机动车横向方向上或在机动车高度方向上延伸的剖切面的示意性的且相对于图1a放大的剖视图，
图2示出在图1a和图1b中示出的底板组件的下侧沿在车辆横向方向上或在车辆高度方向上延伸的剖切面装配之前电蓄能器装置的蓄能器壳体的示意性剖视图，
图3a、图3b、图3c示出根据本发明的蓄能器底板组件沿在车辆横向方向上或在车辆高度方向上延伸的剖切面的相应的剖视图，其中，图3a示出类似于图1b的底板组件和类似于图2的在组装之前的蓄能器壳体，图3b示出在车身与底盘合装工位之后的底板组件和蓄能器壳体，并且图3c象征性示出紧接着车身与底盘合装工位的方法步骤，其中在车身侧的底板组件下侧固定的蓄能器壳体或其壳体上部在车身与底盘合装工位之后相应地密封，
图4以类似于图3b的剖视图示出蓄能器底板组件在其在可电驱动的轿车上的原则上的布置结构的示意图，
图5示出蓄能器底板组件在车辆横向方向上或在车辆高度方向上延伸的类似于图3a至3c的剖面的另一个剖视图，其中，在当前情况中示出在维修中设定的从车身侧固定的壳体上部上拆卸壳体下部以及布置在其上的蓄能器装置，以及
图6示出根据本发明的另一个实施方式的根据本发明的蓄能器底板组件沿在车辆横向方向上或在车辆高度方向上延伸的剖切面的剖视图。
具体实施方式
从可电驱动的轿车的车身的底板组件1，在图1a中以示意性的俯视图示出各个横梁2，所述横梁在每个车辆侧在相应的侧槛梁3之间延伸或者与所述侧槛梁例如通过接合连接、特别是焊接连接来连接。
图1b以沿通过图1a中的线1b-1b示出的、在车辆横向方向上或在车辆高度方向上延伸的剖切面的放大剖视图示出在图1a中示出的底板组件。在此，从图1b中特别是可以看出，横梁2连接在侧槛梁3的上部区域中。
所述横梁2中的至少一个横梁例如可以构造为座椅横梁或类似物。代替横梁2也可设想其它横向元件，例如脚踏板或类似物。
在图2中以沿在车辆横向方向上或在车辆高度方向上类似于图1b的延伸的剖切面的示意性剖视图示出用于电蓄能器装置5的蓄能器壳体4。在此，该蓄能器壳体4特别是包括至少一个壳体上部6以及壳体下部7，它们在中间布置仅示意性示出的气密连接件8的情况下相互连接。气密的连接件8特别是可以由相应的密封件构成，该密封件在外周边侧围绕壳体上部6与壳体下部7之间的法兰连接件或类似物环绕，从而能够密封地构成蓄能器壳体4的内部空间9，蓄能器装置5安放在该内部空间中。
蓄能器装置5以本身已知的方式例如包括多个电池模块10或类似物，它们相应地相互连接。在当前情况下，在单个排的电池模块10之间布置有相应的连接元件11，这些连接元件在壳体下部7与壳体上部6之间延伸。这些连接元件11例如可以是螺纹套筒、在蓄能器壳体4的长度或宽度上延伸的型材、铸造拱顶或类似物，它们优选相对于壳体上部6或壳体下部7密封。在当前情况下，在此也在外侧设置有相应的连接元件11。如果这些连接元件例如构造成板条，那么连接元件11然后也可以构成蓄能器壳体4的外侧边界。这意味着壳体上部6和壳体下部7必要时也通过相应的连接元件11或通过相应的端部壳体部件6、7与相应的连接元件11之间的相应的气密连接件8相互连接，从而整体上又构成密封封闭的蓄能器壳体4。
连接元件11在当前情况下由相应的开口12贯穿，这些开口在此例如构造为穿通开口。从下方可以将相应的固定元件13、特别是螺钉拧入或以类似方式固定到这些开口12中，使得端部壳体下部7可通过这些螺钉13与连接元件11连接。同样，从上方可以将以螺钉形式的相应的固定元件拧入到开口12中，如这在下面结合图3b还要详细阐述的那样。
因此，在用于制造蓄能器底板组件的本方法中规定，首先在没有车辆底板的情况下制造具有横梁2和侧槛梁3的底板组件1，并且另一方面在单独的电池制造中制造具有蓄能器壳体4的蓄能器装置5。在此，在这种电池制造的范围内制造完成的蓄能器，其中，例如由多个电池模块10组成的蓄能器装置5集成到蓄能器壳体4中并且该蓄能器壳体随后经受密封性检查。
借助图3a和图3b(它们类似于图1b和图2示出底板组件1或者说具有蓄能器装置5的蓄能器壳体4的沿在车辆横向方向上或在车辆高度方向上延伸的剖切面的示意性剖视图)可以看出，在其它制造方法中蓄能器壳体4连同容纳在其中的蓄能器装置5在下侧装配在底板组件1上。这在装配轿车时在所谓的车身与底盘合装工位的范围内发生。在此，如用箭头14示出，蓄能器壳体4从下方安装到底板组件1的横梁2上并且随后相应地固定在其上，如这在图3b中通过相应的固定元件15示出。在此，固定元件15拧入到连接元件11的贯通开口12中。当然也可设想其它类型的固定。特别是也可设想在蓄能器壳体4的壳体上部6与各个横梁2之间的接合连接。也可以将蓄能器壳体4与侧槛梁3连接。
然而，在形成由底板组件1和蓄能器壳体4组成的当前的蓄能器底板组件时重要的是，壳体上部6构成车辆底板的至少一个部分区域。因此，与迄今为止的现有技术(在现有技术中车辆底板始终布置在底板组件1的各个横梁2的下侧)不同，在当前情况中车辆底板至少在一个部分区域中由蓄能器壳体的壳体上部6构成。为此，壳体上部6以明显的方式固定在横梁2的下侧。特别是，壳体上部6在此可以在轿车乘员舱的区域中构成主底板，该主底板从前端壁或踏板底板向后延伸至后跟壁，在该后跟壁上主底板通常过渡到后底板。然而，如果为轿车设置较大的蓄能器，则壳体上部6也可以构成后底板。当然，也可以通过壳体上部6构成其它的车辆底板，它们在主底板和后底板上没有划分。重要的仅在于，壳体上部6至少部分地或完全地构成车辆底板，以便因此得到双重利用，即一方面构成车辆底板并且另一方面构成蓄能器壳体4的上侧。
根据图3c(其类似于图3b示出在完成状态下的蓄能器底板组件，在该完成状态下蓄能器壳体4固定在底板组件1的下侧)可以看出，底板组件1在固定蓄能器壳体4之后通过密封剂16密封。该密封剂例如可以是PVC填补剂或其它类型的密封件。例如也可设想，将壳体上部6与底板组件1粘接，其中，该粘接剂形成密封件。
特别是通过所述密封剂16，壳体上部6与底板组件1或横梁2和侧槛梁3不可拆卸地连接。然后，可以以通常的方式为轿车的乘员舱配备内部空间。
图4以示意图示出可电驱动的轿车，其具有以与图3b和3c类似的示意性且象征性的剖视图示出的蓄能器底板组件。因此，图4仅极其示意性地再一次示出具有蓄能器装置5的蓄能器壳体4在底板组件1下侧的底板结构。
图5最后示出蓄能器底板组件的类似于图3b至图4的另一个剖视图。在此清楚的是，在维修情况下，当例如设定为蓄能器装置5受到干扰、磨损或类似损坏时，壳体下部7可以通过可拆卸的固定元件13从与底板组件1不可拆卸地固定的、布置在横梁2下侧上的壳体上部6上根据箭头17取下。
因此，在松开螺钉15之后，仅需打开或必要时破坏壳体上部6与壳体下部7之间的气密连接件8，以便到达蓄能器装置5。该蓄能器装置优选位于壳体下部7上，从而在维护情况下蓄能器装置能够与可拆卸的壳体下部7一起被取下。然而，在一种稍微更复杂的实施例中，也可设想将蓄能器装置5或各个电池模块10布置在壳体上部6的侧面上。然而优选地，电池模块10能与壳体下部7一起取下。在实施相应的维修或更换一部分或整个蓄能器装置5之后，壳体下部7(必要时与蓄能器装置5的布置在其上的电池模块10一起)可以再次移动到壳体上部6上并且与其连接，以便使蓄能器壳体4或蓄能器再次完整。当然，在此必须再次建立所述两个壳体部分6与7之间的气密连接件8。通过壳体下部7与不可拆卸地与底板组件1连接的壳体上部6的可拆卸性，因此具有显著的优点，即在维修情况下以简单的方式给出相应的至蓄能器装置5的可接近性。
图6示出根据本发明的另一个实施方式的根据本发明的蓄能器底板组件的类似于图3a的沿在车辆横向方向上或在车辆高度方向上延伸的剖视图。与前述实施方式不同，壳体上部6在此具有相应的侧向的法兰17，借助该法兰能将壳体上部6以及因此整个蓄能器壳体4在下侧固定在分别侧向配设的侧槛梁3上。因此，借助相应的螺纹连接件18或其它固定器件，壳体上部6的相应的法兰17能够固定在相应的侧槛梁3的下侧。这导致，可以取消用于将壳体上部6或蓄能器壳体4固定在横梁2上的螺钉15。因此，当从上方不可接近时，整个壳体4的拧入方向可从下方拧入。此外可以看到，壳体下部7可以在边缘侧通过螺纹连接19与法兰17连接。
需要注意的是，图3a至图6的剖视图以剖切面示出，这些剖切面延伸通过车身的横梁2中的一个并且在与之不同的剖切面中壳体上部6分别构成车辆底板。
附图标记列表
1 底板组件
2 横梁
3 侧槛梁
4 蓄能器壳体
5 蓄能器装置
6 端部壳体部件
7 端部壳体下部
8 连接件
9 内部空间
10 电池模块
11 连接元件
12 贯通开口
13 固定元件
14 箭头
15 固定元件
16 密封剂
17法兰
Claims (11)
1.用于可电驱动的机动车的蓄能器底板组件，该蓄能器底板组件包括：底板组件(1)，该底板组件具有相应的横梁(2)，所述横梁在相应的侧槛梁(3)之间延伸并且在该横梁的下侧布置有车辆底板(6)；和布置在车辆底板(6)之下的电蓄能器装置(5)，所述电蓄能器装置容纳在多件式的蓄能器壳体(4)中，
其特征在于，所述蓄能器壳体(4)的壳体上部(6)构成所述底板组件(1)的车辆底板并且通过至少一个气密连接件(8)与至少一个壳体下部(7)连接，以形成所述蓄能器壳体(4)，该蓄能器壳体在所述横梁(2)的下侧固定在所述底板组件(1)上。
2.根据权利要求1所述的蓄能器底板组件，其特征在于，所述壳体上部(6)由塑料制成。
3.根据权利要求1或2所述的蓄能器底板组件，其特征在于，所述壳体下部(7)与在所述横梁(2)的下侧固定、特别是不可拆卸地固定的壳体上部(6)可拆卸地连接。
4.根据权利要求3所述的蓄能器底板组件，其特征在于，所述蓄能器装置(5)与可拆卸的壳体下部(7)连接。
5.根据前述权利要求中任一项所述的蓄能器底板组件，其特征在于，相应的连接元件(11)在所述壳体下部(7)与所述壳体上部(6)之间延伸，相应的固定元件(13、15)、特别是螺纹元件能从壳体下部(7)和/或壳体上部(6)拧入到所述连接元件中。
6.根据权利要求5所述的蓄能器底板组件，其特征在于，所述连接元件(11)构造为相对于所述壳体下部(7)和/或所述壳体上部(6)是气密的。
7.根据前述权利要求中任一项所述的蓄能器底板组件，其中，气密的所述蓄能器壳体(4)装配在所述底板组件(1)上并且特别是不是机动车的白车身的组成部分。
8.用于制造可电驱动的机动车的蓄能器底板组件的方法，该蓄能器底板组件包括：底板组件(1)，该底板组件具有相应的横梁(2)，所述横梁在相应的侧槛梁(3)之间延伸并且在该横梁的下侧布置有车辆底板(6)；和布置在车辆底板(6)之下的电蓄能器装置(5)，所述电蓄能器装置容纳在多件式的蓄能器壳体(4)中，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
——通过至少一个气密连接件(8)将蓄能器壳体(4)的构成车辆底板的壳体上部(6)与至少一个壳体下部(7)连接，以形成蓄能器壳体(4)，和
——将气密的蓄能器壳体(4)在横梁(2)的下侧固定在底板组件(1)上。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在将所述蓄能器壳体(4)固定在所述横梁(2)的下侧之后，通过密封剂(16)密封所述底板组件(1)。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述壳体下部(7)在维修情况下通过可拆卸的连接元件(13)被从不可拆卸地固定在所述横梁(2)的下侧的壳体上部(6)上取下。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，该方法还包括如下的步骤：在将气密的蓄能器壳体(4)在所述横梁(2)的下侧固定在底板组件(1)上的步骤之前，实施对蓄能器壳体(4)的密封性检查。
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