专利名称：储存模块和包括这样一个模块的汽车的制作方法
储存模块和包括这样一个模块的汽车本发明涉及一种至少储存一个电化学电池组的模块以及包括这样一个模块的轿车。更具体地说，本发明涉及一种固定在汽车，特别是轿车的结构上用的储存模块，它包括一种规定一个能够接纳至少一个电化学电池组的托架的侧壁和底部的装置。已知靠化石来源的碳氢燃料运行的发动机组移动的轿车型汽车，其趋势是日渐减少。已知利用电能代替化石能量的装置，电能一旦储存在专用的电化学电池组中，便可以向其他类型的发动机组提供能量。面对化石能量储积量减少的问题，今天设计者应该重新开发在推进模式方面满足客户要求的汽车，它涉及从化石能量出发进行推进，从电能出发进行推进，甚至从这两种推进方式之间的混合动力出发进行推进。已知每个推进模式都需要最优的结构，以便满足与汽车行驶性能有关的要求，要使现有汽车的结构适应利用另一种推进模式的汽车的另一种结构是极其困难，甚至是不可能的。为此目的，此外按照上面前言给出的一般定义，按照本发明的储存模块，其基本特征在于，它包括至少一个平行于侧壁延伸的梁，所述梁用来起以其端部把所述模块固定在汽车结构上的作用。于是，这样一种模块可以轻易地装入现有汽车的结构中，但仍允许对装配在该结构上的所述模块进行维修或改变。此外，按照本发明的模块可以包括一个或几个下列特征。每个梁都包括一块连接板，在该梁的横向延伸，用以起把模块固定到该结构的作用，这允许轻易地把该模块与存在的结构件连接起来。每个梁的与专门用来把该模块固定在该结构上的端部相反的端部，能够与冲击能量吸收和传递装置配合，这允许不论是否装有这样的储存模块，都把汽车的不同结构之间保持在恒定的安全水平上。该托架和每个梁都构成用薄钢板冲制和焊接装配而成的封闭段整体件，该托架用复合材料模制在该梁上，这使制造过程成本降低，而且可以大规模应用，采用复合材料可以使该模块能够承受即使汽车撞到外部障碍(物)而受冲击时相对较高的不同的机械应力。该托架和每个梁都形成一个用复合材料制成的整体件，该梁是封闭段，这使汽车设计者可以求助于专门制造复合材料工件的独特的供货商来制造这样的一个模块。每个侧壁都包括一个凸出的侧缘，用来支持在所述结构上，这允许便于把模块安装在该结构上，例如，通过模块边缘在汽车结构件上滑动进行操作。该模块的边缘的形状与该梁上表面的形状互补，该边缘用来覆盖至少一部分，使得该储存模块按照支承该模块的现有结构实现。按照本发明的另一方面，本发明的目标还涉及包括至少一个把按照上述特征中任意一个的储存模块固定于其上的纵向件的轿车。此外，该汽车还包括冲击能量吸收和传递装置，这样一个装置由至少一个横梁组成，它的每个端部都包括一个冲击吸收器，每个吸收器都装配在该模块的梁上，使得汽车的用户安全不会由于加入储存模块而退化。按照该汽车的另一个特征，该结构包括一个横梁，它通过该横梁的一部分在托架边缘上构成的部分重叠，形成托架的垂直挡块，使得这样的横梁构成向上的垂直挡块，与形成向下垂直挡块的延伸部分相关，这时该模块全部或部分变得与模块与之接触的结构件垂直联成一体。阅读下面参照附图对实施方式所作的描述，便会看出本发明的其他优点和特性， 附图中
图1是一个分解示意透视图，表现轿车结构的端部和装入该结构之前按照本发明的储存模块；而图2是一个分解示意图，描绘安排在图1的结构上的储存模块。在下文中，术语“前”、“后”、“左”和“右”是相对于汽车的正常移动方向而言的，而术语“内”和“外”定义该术语所涉及的元件或元件组就汽车车厢而言的相对位置。参照图1，轿车车体结构10限定一个区域A，接纳专门用来储存电化学蓄电池3的模块1，在图中这些电池组用并排放置的不同的块表示。为此，结构10的接纳区域A由位于设置在汽车每一侧的纵梁13凸出的延伸部分 11限定。因而，该延伸部分11基本上沿着平行于汽车纵向轴的方向延伸。该延伸部分11彼此之间用汽车横向延伸的横梁12连接，该横梁处于纵梁和延伸部分之间结合处的水平上。横梁12和延伸部分11形成一个向汽车外部敞开的U形开口， U形开口的侧肢由延伸部分组成。储存模块可以配置在专用接纳区域A内，更具体地说，顶住延伸部分11和横梁12，正如从图中可以看到的。在下文中，所述接纳储存模块的区域A位于汽车的后部，尽管在不脱离本发明的范围的情况下，按照一个实施方案，该汽车结构包括一个位于汽车前部的接纳区域A。在全部利用电力推进模式的轿车情况下，接纳所述储存模块的区域A位于汽车的前部。在利用热力/电力混合推进模式的汽车的情况下，接纳模块1的区域A位于汽车后部，正如该图举例说明的。在下文中，储存模块1包括托架2，它能够接纳储存电能的电池组3，有时人们称之为电化学电池组。考虑到冲击情况下电池组的重量和保护，该托架2最好用复合材料制造，使之对变形具有高的强度。由标以引用号4的左和右纵向壁和标以引用号8的前、后横向壁组成的侧壁，最好用来向固定模块1的结构10转移储存模块1和汽车外部障碍物之间冲击时产生的能量。这允许把冲击载荷均勻地分布在支持模块1的不同的结构件上。除侧壁4和8外，该托架2在下部被支承该电池组的底壁限定。该托架2的侧壁和底部最好做成托架2所装的电池组的形状，使得该壁部总是永远顶住该电池组，以免在托架2和电池组3之间产生的任何无用的间隙。这时在冲击的情况下，模块1的惯性为零， 后者立即把冲击载荷分布到支持它的每个结构件上。该模块1借助于模块1的边缘7安排在延伸部分11的上面。
这样的边缘7最好延伸在托架2的侧壁4和8的周边，组成其顶点外面的凸出部， 这允许模块配备在比延伸部分11更低的位置上，这有利于降低汽车结构的重心。该边缘7垂直凸出在侧壁4和8的外面，这允许通过模块沿着汽车延伸部分11滑动来安装该模块。模块在汽车结构上的垂直连接，部分地通过横梁12全部或部分覆盖组成模块前侧壁外面凸出部边缘7而获得。组成模块后侧壁外面凸出部的边缘7用来支持在吸收和转移冲击载荷的装置20 上，这时该模块1构成该装置20的所有可变形件的位移引导装置。该结构10和储存模块1借助于至少一个专用梁5连接在一起。在模块1推荐的制造模式中，托架2的每一个纵向壁部都包括一个梁5。模块1在结构10上的固定是通过使每个梁5顶住延伸部分11的端部而进行的。每个梁5和相关的延伸部分11的各个端部形状基本上互补。作为示例，准备用来支持模块1的延伸11的端部包括一个平板14。这样的板14用制造延伸部分11用的钢板冲制成型而成。模块1包括至少一块连接板6，用来与板14形状互补配合。连接板6最好横向延伸得凸出到托架2的纵向壁4的外面。连接板6包括至少一个开孔，用来对准一个安排在延伸部分11的板14上相关的开孔。螺丝/螺帽型固定装置能够穿过这样的开孔延伸。在把模块1固定在结构10上的一个实施方案中，模块1的连接板6和/或板14 包括焊接并配备得与开孔同轴的螺母，使得只要拧紧螺丝，就能把模块1固定在结构10上， 并以此免去使螺母对准开孔的定位操作，对位于大规模生产线上的操作人员，这是难以实现的。每个梁5最好都沿着托架2的纵向壁4延伸，它不是位于与延伸部分11成直角的横向。这时该梁5纵向位于延伸部分11的延长线(continuite)上，并为此包括连接至连接板6的前端部fe。按照一个推荐的实施例，该梁5和连接板6与托架2形成一个做得连在一起并通过复合材料塑性模铸而获得的一个工件。在一个实施方案中，每个梁5都用薄钢板冲制制造。这时，该连接板6顶住该梁的后端部fe并焊接，这些工件彼此之间的连接至少靠沿着梁5和底板6之间连线延伸的焊接实现。这时复合材料制的托架2通过梁5和底板6的复制模型获得。除储存模块1外，该结构10还借助于梁5连接至一个吸收和转移冲击载荷的装置 20。为此，梁5的端部恥位于与接纳连接板6的端部fe相反的位置上，并在一个基本上平行于连接板6的平面上延伸。每个梁5的端部恥最好与延伸部分后侧壁8成直角的横向延伸。端部恥允许装配上面提到的装置20，包括横梁21，其端部安装得与能量吸收器22联成一体。每个吸收器 22可拆卸地通过螺丝/螺帽型固定装置的偏移连接到模块1。该梁21用来接受它与汽车的外部件的冲击载荷，接着直接将其转移到吸收器22。 于是，按照这样冲击的强烈程度，能量由吸收器22耗散。事实上该吸收器22校准得通过变形吸收在低速下的冲击，有时亦称可修复性冲
5击的能量。当冲击能量大得多时，该吸收器受冲击，而且在能量的吸收上不起作用，构成一些坚硬点，保证把一部分冲击载荷传送到它所装配的每个梁5。另一部分冲击载荷由梁21传递至支持梁21的托架2的后侧壁8。这时托架2把冲击载荷传递和重新分布到汽车的结构10。本发明的汽车的特征在于，它包括一个通过延伸部分11和横梁12的共同利用可用于不同推进方式的结构。在该储存模块配备在汽车后部的情况下，延伸部分11类似于车架纵梁，而在模块 1配置在汽车的前部的情况下，这样的延伸部分11类似于担架。在不脱离本发明范围的情况下，托架2用来接纳备用轮胎并以其构成行李箱的后底板。在这种情况下，该托架2用钢板冲制制造，可以焊接在支持托架2的结构10的不同结构件上。
权利要求
1.固定在汽车特别是轿车的结构(10)上用的储存模块(1)，包括限定了托架(2)的侧壁(4)和底部的装置，使之能够接纳至少一个电化学电池组(3)，该模块包括至少一个平行于侧壁⑷延伸的梁(5)，所述梁(5)用来起以其端部(5ajb)把所述模块⑴固定在汽车结构(10)上的作用，其特征在于，该侧壁(4)包括一个凸出的侧缘(7)，用来支持在所述结构(10)上。
2.按照权利要求1的模块，其特征在于，每个梁(5)都包括连接板(6)，后者与该梁横垂直延伸，用来起把模块(1)固定到该结构(10)上的作用。
3.按照权利要求1或2的模块，其特征在于，每个梁与固定端部(5a)相反的端部(5b) 都能够与冲击能量吸收和传递装置00)配合。
4.按照权利要求1至3中一项的模块，其特征在于，每个梁(5)都是一个用薄钢板冲制和焊接装配而成的封闭段的整体工件，托架( 用复合材料模制在该梁( 上。
5.按照权利要求1至3中一项的模块，其特征在于，该托架( 和每个梁( 用复合材料构成一个整体工件，该梁( 是封闭段。
6.按照权利要求1至5中任何一项的模块，其特征在于，该边缘(7)呈基本上与该梁 (5)的上表面互补的形状，边缘(7)用来至少部分地被覆盖。
7.包括至少一个纵向件(11)和一个按照上列权利要求中任何一项的储存模块(1)的轿车，其特征在于，所述模块(1)固定在纵向元件(11)上。
8.按照权利要求7的汽车，其特征在于，它包括一个冲击能量吸收和传递装置(20)，这样一个装置至少由一个横梁组成，后者的每个端部都包括冲击吸收器(22)，每个吸收器都装配在模块(1)的梁(5)上。
9.按照权利要求7或8的汽车，其特征在于，该结构(10)包括横梁(12)，后者通过托架( 边缘(7)上的该横梁(1 的一部分的部分重叠构成托架O)的垂直挡块。
全文摘要
本发明涉及一种用来固定在汽车，特别是汽车结构(10)上的储存模块，它包括一种侧壁(4)和底部的装置，底部限定了一个能够接纳至少一个电化学电池组(3)的托架(2)。本发明的特征基本上在于至少一个平行于侧壁(4)延伸的梁(5)，所述梁(5)用来起以其端部(5a，5b)把所述模块(1)固定在汽车结构(10)上的作用。本发明还涉及一种包括这样一个模块的汽车。
文档编号B60K1/04GK102159414SQ200980137247
公开日2011年8月17日 申请日期2009年9月3日 优先权日2008年9月22日
发明者C·拉姆 申请人:标致·雪铁龙汽车公司