用於將電池模塊緊固到機動車輛的車身本體的裝置製造方法

2023-08-11 14:42:31

用於將電池模塊緊固到機動車輛的車身本體的裝置製造方法
【專利摘要】本發明提出一種用於將電池模塊（2）緊固到機動車輛的車身本體（1）的裝置。在此情況下，該電池模塊具有一個電池（15）和一個固定地連接到該電池上的支撐件（16）。此外，提供了用於將該支撐件與該車身本體擰接在一起的器具。該支撐件（16）具有與一個車身本體上的凹口（11）相互作用的一個凹口（22）。通過簡單的方式可以產生這樣一種連接，並且此外，這樣一種連接在撞擊、尤其是在機動車輛的後部撞擊的情況下是可靠穩固的。
【專利說明】用於將電池模塊緊固到機動車輛的車身本體的裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於將電池模塊緊固到機動車輛的車身本體(Karosserierohbau)的裝置。
【背景技術】
[0002]電池在機動車輛中例如是以與混合驅動的機動車輛(Hybridantrieb einesKraftfahrzeug)或者可純電動驅動的機動車輛(rein elektrisch antreibbarenKraftfahrzeug)相結合的高壓電池的形式來使用。

【發明內容】

[0003]本發明的目的是提供一種用於將電池模塊緊固到機動車輛的車身本體的裝置，該裝置可以通過簡單方式引入並且該裝置確保在撞擊情況下，尤其是機動車輛的後部撞擊情況下的可靠穩固的連接。
[0004]本發明提出一種用於將電池模塊緊固到機動車輛的車身本體的裝置，其中該電池模塊具有一個電池以及固定地連接到該電池上的一個支撐件，並且具有用於將支撐件與車身本體擰接在一起的器具，其中該支撐件具有與該車身本體上的一個凹口相互作用的一個凹口。
[0005]如果在撞擊的情況下高的加速度力作用在電池上(電池構成一個相對重的部件)，支撐件的以及車身本體的這些相互作用的凹口確保了作用在電池模塊(確切地說是電池模塊的支撐件)與車身本體之間的力能夠基本上被這些凹口吸收，並且因此不會損壞支撐件與車身本體之間的螺紋連接。因此，在這些凹口之間的形狀配合連接(formschliissigeVerbindung)實現了在撞擊情況下作用在這些抒接點上的力的顯著減小。
[0006]此外，藉助該支撐件的以及車身本體的這些凹口，通過將電池模塊上的凹口、確切地說是其支撐件用作車身本體的凹口上的停止件簡化了在機動車輛的組裝過程中電池模塊的對齊。
[0007]尤其是在機動車輛的後部撞擊的情況下，由於電池模塊的大的質量，高的力作用在支撐件與車身本體的這些擰接點上。這樣使得如此不會導致該電池模塊被扯掉，而這種扯掉在具體的安排在機動車輛後部區域中的電池模塊的撞擊情況下具有的結果是，電池模塊能夠向前穿透進入乘客艙並且能夠產生嚴重的安全問題，因而在支撐件與車身本體上提供了相互作用的凹口。
[0008]這個電池尤其是高壓電池。
[0009]具體的說，該支撐件的以及車身本體的這些凹口被定位的方式為使得該支撐件的凹口在該支撐件被緊固到車身本體時與車身部分的凹口相接觸。這意味著在撞擊之前這種接觸連接已經存在，並且因此在撞擊的情況下，電池模塊不會相對於車身本體發生移位。這種安排還對於組裝具有特別的優點，並且因此對於電池模塊相對於車身本體的定位也具有優點。[0010]因此，該支撐件的以及車身本體的這些凹口可以被具體定位的方式為使得這些凹口在機動車輛的後部撞擊的情況下，在該撞擊開始時就立即彼此相支撐。
[0011]車身本體優選被構形的方式為使得所述車身本體在機動車輛的後部區域中具有用於插入該電池的一個電池盒。該電池被支撐在電池盒的基底上並且藉助固定地連接到電池上的支撐件而被擰接到車身本體。
[0012]電池被尤其安排在機動車輛的橫向方向上。
[0013]根據本發明的一個具體實施例，在此提供的是，車身本體在機動車輛兩側上具有多個後部縱向構件並且多個支座被固定地連接到所述多個縱向構件上，其中這些支座用來將該支撐件安裝在電池的兩側上。在此情況下，該支撐件優選以多個遠離的末端伸出超過該電池，使得在所述伸出的末端區域中，可以通過簡單的方式來產生到這些後部縱向構件的連接。
[0014]該支撐件優選地不僅具有一個凹口，而是具有至少兩個凹口，並且該車身本體具有與支撐件的這些凹口相互作用的對應數目的凹口。因而尤其提供的是，該支撐件在每個支座的區域中具有一個凹口，所述凹口與車身本體上的支座的凹口相互作用。
[0015]每個支座優選地被設計成一個鍛造的或者鑄造的零件。
[0016]該支撐件被尤其地安排在電池的上側上並且止靠在車身本體的上側上，具體的說是這些支座的上側上。在這種安排中，電池優選地止靠放在電池盒的基底上。
[0017]如果該支撐件(尤其是一個橫構件)在電池兩側在各自情況下具有到車身本體的兩個擰接點，則確保了在該支撐件與該車身本體之間的牢固的螺紋連接。確切地說，該支撐件具體地具有多個鑽孔以用於接納形成將該支撐件與該車身本體擰接在一起的器具的多個螺釘，並且該車身本體或者這些支座具有用於這些螺釘的鑽孔或螺紋孔。如果提供多個螺紋孔，則每個螺釘被直接擰接在其中。如果在車身本體或支座的情況下提供的是鑽孔，則螺釘穿過所述鑽孔連接到一個分立的螺母。
[0018]每個支座優選地被構形的方式為使得其在機動車輛的縱向範圍中定向並且具有用於該支撐件的一個前止靠件和一個後止靠件。在這種連接中，被認為特別有利的是該前止靠件的後側具有與該支撐件的凹口相互作用的凹口。
[0019]總之，本發明的技術方案如下:
[0020]1.一種用於將電池模塊緊固到機動車輛的車身本體的裝置，其中該電池模塊具有一個電池以及固定地連接到該電池上的一個支撐件，並且具有用於將該支撐件與該車身本體擰接在一起的器具，其中該支撐件具有與該車身本體上的一個凹口相互作用的一個凹□。
[0021]2.如前述I所述的裝置，其中該電池是一個高壓電池。
[0022]3.如前述I或2所述的裝置，其中當該支撐件被緊固到該車身本體時，該支撐件的凹口與該車身本體的凹口發生接觸。
[0023]4.如前述I至3之一所述的裝置，其中該支撐件的以及該車身本體的這些凹口在該機動車輛的後部撞擊的情況下，在該撞擊開始時就立即彼此相支撐。
[0024]5.如前述I至4之一所述的裝置，其中該車身本體在該機動車輛的後部區域中具有用於插入該電池的一個電池盒。
[0025]6.如前述I所述的裝置，其中該電池止靠在該電池盒的基底上，並且該支撐件止靠在該電池的上側上並且在該車身本體的上側上。
[0026]7.如前述I至6之一所述的裝置,其中該電池被安排在該機動車輛的橫向方向上。
[0027]8.如前述I至7之一所述的裝置，其中該車身本體在該機動車輛的兩側上具有多個後部縱向構件並且多個支座被固定地連接到所述多個縱向構件，其中這些支座用來將該支撐件安裝在該電池的兩側。
[0028]9.如前述8所述的裝置，其中每個支座被設計成一個鍛造的或鑄造的零件。
[0029]10.如前述I至9之一所述的裝置，其中該支撐件由鋼構成。
[0030]11.如前述I至10之一所述的裝置，其中該支撐件具有與所述前部支座的這些凹口相互作用的兩個凹口。
[0031]12.如前述I至11之一所述的裝置，其中該支撐件尤其是一個橫構件，在該電池的兩側上在各自情況下具有到該車身本體的兩個擰接點。
[0032]13.如前述12所述的裝置，其中該支撐件具有多個孔以用於接納形成該器具的多個螺釘，並且該車身本體或者這些支座具有用於這些螺釘的多個孔或多個螺紋孔。
[0033]14.如前述I至13之一所述的裝置，其中該對應的前部支座和後部支座形成一個構造單元，該構造單元具有用於該支撐件的一個前止靠件和一個後止靠件。
[0034]15.如前述I至14之一所述的裝置，其中該前部支座的後側具有該凹口，該凹口與該支撐件的凹口相互作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]從屬權利要求、附圖以及以附圖中重現的優選示例性實施例的說明顯現了本發明的進一步的特徵，而不受所述示例性實施例的限制。在附圖中:
[0036]圖1示出機動車輛的車身區域的三維圖示，如從上方相對於機動車輛的取向傾斜地觀看，所示的是機動車輛的後部區域具有一個連接到車身本體的電池模塊，
[0037]圖2以根據圖1的圖示專門示出了車身本體，
[0038]圖3以根據圖1的圖示專門示出了電池模塊，
[0039]圖4示出根據圖1中示出的對應的線A-A，經過車身本體的以及形成電池模塊的一部分的支撐件的安排的截面，
[0040]圖5示出了車身本體的支座以及與所述支座相互作用的支撐件的安排的三維圖
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【具體實施方式】
[0041]圖1示出車身本體I的後部區域以及被緊固到車身本體I的一個電池模塊2。在圖2中展示了車身本體I本身。
[0042]相對於機動車輛的取向，車身本體I在其後端區域中(因此在機動車輛的後部區域中)具有一個用於插入電池的電池盒3。電池盒3在機動車輛的橫向方向上延伸並且被基本上展示為一個立方形的空腔。電池盒3的基底4用來支撐電池。在電池盒3的端壁5(這些端壁在機動車輛的縱向方向上延伸)的區域中，車身本體I與電池盒3相鄰地在各自情況下具有兩個擰接點6，電池模塊2在這些擰接點的區域中可連接到車身本體I。車身本體I在所述擰接點6的區域中具有兩個前部支座7以及兩個後部支座8，這些支座被連接(尤其是焊接)到機動車輛的多個後部縱向構件9，其中所述後部縱向構件9形成了車身本體
I的一部分。兩個支座，即一個前部支座7和一個後部支座8，因此被連接到各自的縱向構件9上，其中每個支座7或8具有一個通孔10，該通孔可以被設計成一個螺紋孔並且形成一個到電池模塊2的擰接點。每個前部支座7的面向後的一側具有一個凹口 11，該凹口是通過前部支座7的基本上豎直定向的壁12形成的。支座7和8具有上部接納表面13，這些孔10穿過這些接納表面。這些接納表面13被安排在一個平面中並用來支撐該電池模塊2。
[0043]被指定有各自縱向構件9的這些前部支座7和後部支座8形成一個構造單元14。
[0044]圖3不出電池模塊2。該電池模塊具有一個用於具有混合驅動器的機動車輛的高壓電池形式的電池15，並且此外具有被固定地連接到電池15的一個支撐件16。構成一個單元並且由多個相互連接的單體電池形成的電池15基本上構成一個立方形本體。支撐件16被放置在電池15的上表面上並且被固定地連接到其上，例如通過多個螺釘。在末端側上，一個電池管理器17被連接到電池15。支撐件16是橫構件的形式，並且因此被安排在車身本體I的橫向方向上以及電池盒3的縱向方向上。在其遠離的末端18的區域中，支撐件16伸出超過該電池15以及該電池管理器17，並且具有一個上部的基本上矩形的框架部分
19,該框架部分在面向這些末端18的框架肢件(Rahmenschenkel) 20的區域中在各自情況下具有兩個孔21，這兩個孔構成了在該支撐件側到該車身本體I以及到這些支座7、8上的擰接點。
[0045]支撐件16例如由鋼構成。
[0046]如從圖4和圖5的圖示中可以推測，支撐件16的下側在所述支撐件的這兩個框架肢件20的區域中鄰近每個框架肢件20的前部孔21具有一個凹口 22，該凹口通過框架肢件20上的一個突出部分23形成。所述突出部分23具有一個前表面24，該前表面在支撐件16與車身本體I的安裝好的位置中與前部支座7的壁12的發生接觸，這樣使得在支撐件16與車身本體I之間在根據圖4的箭頭X的方向上提供了一種形狀配合連接。
[0047]在電池模塊2的安裝過程中，電池模塊被抓握在這些框架肢件20的區域中並且電池15從上方被插入電池盒3之中。在此對這些尺寸進行選擇，其方式為，電池15止靠在電池盒3的基底4上，支撐件16在其兩個框架肢件20的區域中，如圖4和圖5的圖示中所示，以平面的方式止靠在兩個前部支座7和兩個後部支座8上。在這個安裝操作過程中，支撐件16的這兩個突出部分23被直接插入在這兩個前部支座7的後面並且抵靠在這些前部支座的壁12上，如圖4和圖5所示。穿過這些在各自情況下彼此對齊的孔10和21插入四個緊固螺釘25，或者在孔10被設計成螺紋孔的情況下，每個螺釘25擰緊入所述孔之中。這產生了該支撐件16 (以及因此的電池模塊2)到這些支座7和8 (並且因此到車身本體I)的一種固定的連接。
[0048]藉助這種將電池模塊2緊固到車身本體I的方式，尤其可滿足後部撞擊情況下的安全需求，這是通過防止安排在這些擰接點6的區域中(因此安排在這些孔10和21的區域中)的螺釘25被扯壞來實現的。支撐件16以及車身本體I對於其這些凹口 11和22的相互作用使得在撞擊情況下作用在這些螺釘25上的力持久地減小。而且，在車輛組裝的過程中,通過將這些凹口 11、22用作停止件而確保了車身本體I中的電池模塊2的簡單對齊。
【權利要求】
1.一種用於將電池模塊(2)緊固到機動車輛的車身本體(I)的裝置，其中該電池模塊(2)具有一個電池(15)以及固定地連接到該電池(15)上的一個支撐件(16)，並且具有用於將該支撐件(16)與該車身本體(I)擰接在一起的器具(25)，其中該支撐件(16)具有與該車身本體上的一個凹口(11)相互作用的一個凹口(22)。
2.如權利要求1所述的裝置，其中該電池(15)是一個高壓電池。
3.如權利要求1或2所述的裝置，其中當該支撐件(16)被緊固到該車身本體(I)時，該支撐件(16)的凹口(22)與該車身本體(I)的凹口(11)發生接觸。
4.如權利要求1或2所述的裝置，其中該支撐件(16)的以及該車身本體(I)的這些凹口(22，11)在該機動車輛的後部撞擊的情況下，在該撞擊開始時就立即彼此相支撐。
5.如權利要求1或2所述的裝置，其中該車身本體(I)在該機動車輛的後部區域中具有用於插入該電池(15)的一個電池盒(3)。
6.如權利要求5所述的裝置，其中該電池(15)止靠在該電池盒(3)的基底(4)上，並且該支撐件(16)止靠在該電池(15)的上側上並且在該車身本體(I)的上側上。
7.如權利要求1或2所述的裝置,其中該電池(15)被安排在該機動車輛的橫向方向上。
8.如權利要求1或2所述的裝置，其中該車身本體(I)在該機動車輛的兩側上具有多個後部縱向構件(9)並且多個支座(7，8)被固定地連接到所述多個縱向構件(9)，其中這些支座(7，8 )用來將該支撐件(16 )安裝在該電池(15 )的兩側。
9.如權利要求8所述的裝置，其中每個支座(7或8)被設計成一個鍛造的或鑄造的零件。
10.如權利要求1或2所述的裝置，其中該支撐件(16)由鋼構成。
11.如權利要求8所述的裝置，其中該支撐件(16)具有與所述前部支座(7)的這些凹口(11)相互作用的兩個凹口(22)。
12.如權利要求8所述的裝置，其中該支撐件(16)尤其是一個橫構件，在該電池(15)的兩側上在各自情況下具有到該車身本體(I)的兩個擰接點(6)。
13.如權利要求12所述的裝置，其中該支撐件(16)具有多個孔(21)以用於接納形成該器具的多個螺釘(25)，並且該車身本體(I)或者這些支座(7，8)具有用於這些螺釘(25)的多個孔(10)或多個螺紋孔。
14.如權利要求8所述的裝置，其中該對應的前部支座和後部支座(7，8)形成一個構造單元(14)，該構造單元具有用於該支撐件(16)的一個前止靠件和一個後止靠件。
15.如權利要求8所述的裝置，其中該前部支座(7)的後側具有該凹口(11 )，該凹口與該支撐件(16)的凹口(22)相互作用。
【文檔編號】H01M2/10GK103507613SQ201310225197
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月7日 優先權日:2012年6月14日
【發明者】S·梅耶爾 申請人:F·波爾希名譽工學博士公司