用于将电池模块紧固到机动车辆的车身本体的装置制造方法
【专利摘要】本发明提出一种用于将电池模块（2）紧固到机动车辆的车身本体（1）的装置。在此情况下，该电池模块具有一个电池（15）和一个固定地连接到该电池上的支撑件（16）。此外，提供了用于将该支撑件与该车身本体拧接在一起的器具。该支撑件（16）具有与一个车身本体上的凹口（11）相互作用的一个凹口（22）。通过简单的方式可以产生这样一种连接，并且此外，这样一种连接在撞击、尤其是在机动车辆的后部撞击的情况下是可靠稳固的。
【专利说明】用于将电池模块紧固到机动车辆的车身本体的装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于将电池模块紧固到机动车辆的车身本体(Karosserierohbau)的装置。
【背景技术】
[0002]电池在机动车辆中例如是以与混合驱动的机动车辆(Hybridantrieb einesKraftfahrzeug)或者可纯电动驱动的机动车辆(rein elektrisch antreibbarenKraftfahrzeug)相结合的高压电池的形式来使用。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种用于将电池模块紧固到机动车辆的车身本体的装置，该装置可以通过简单方式引入并且该装置确保在撞击情况下，尤其是机动车辆的后部撞击情况下的可靠稳固的连接。
[0004]本发明提出一种用于将电池模块紧固到机动车辆的车身本体的装置，其中该电池模块具有一个电池以及固定地连接到该电池上的一个支撑件，并且具有用于将支撑件与车身本体拧接在一起的器具，其中该支撑件具有与该车身本体上的一个凹口相互作用的一个凹口。
[0005]如果在撞击的情况下高的加速度力作用在电池上(电池构成一个相对重的部件)，支撑件的以及车身本体的这些相互作用的凹口确保了作用在电池模块(确切地说是电池模块的支撑件)与车身本体之间的力能够基本上被这些凹口吸收，并且因此不会损坏支撑件与车身本体之间的螺纹连接。因此，在这些凹口之间的形状配合连接(formschliissigeVerbindung)实现了在撞击情况下作用在这些抒接点上的力的显著减小。
[0006]此外，借助该支撑件的以及车身本体的这些凹口，通过将电池模块上的凹口、确切地说是其支撑件用作车身本体的凹口上的停止件简化了在机动车辆的组装过程中电池模块的对齐。
[0007]尤其是在机动车辆的后部撞击的情况下，由于电池模块的大的质量，高的力作用在支撑件与车身本体的这些拧接点上。这样使得如此不会导致该电池模块被扯掉，而这种扯掉在具体的安排在机动车辆后部区域中的电池模块的撞击情况下具有的结果是，电池模块能够向前穿透进入乘客舱并且能够产生严重的安全问题，因而在支撑件与车身本体上提供了相互作用的凹口。
[0008]这个电池尤其是高压电池。
[0009]具体的说，该支撑件的以及车身本体的这些凹口被定位的方式为使得该支撑件的凹口在该支撑件被紧固到车身本体时与车身部分的凹口相接触。这意味着在撞击之前这种接触连接已经存在，并且因此在撞击的情况下，电池模块不会相对于车身本体发生移位。这种安排还对于组装具有特别的优点，并且因此对于电池模块相对于车身本体的定位也具有优点。[0010]因此，该支撑件的以及车身本体的这些凹口可以被具体定位的方式为使得这些凹口在机动车辆的后部撞击的情况下，在该撞击开始时就立即彼此相支撑。
[0011]车身本体优选被构形的方式为使得所述车身本体在机动车辆的后部区域中具有用于插入该电池的一个电池盒。该电池被支撑在电池盒的基底上并且借助固定地连接到电池上的支撑件而被拧接到车身本体。
[0012]电池被尤其安排在机动车辆的横向方向上。
[0013]根据本发明的一个具体实施例，在此提供的是，车身本体在机动车辆两侧上具有多个后部纵向构件并且多个支座被固定地连接到所述多个纵向构件上，其中这些支座用来将该支撑件安装在电池的两侧上。在此情况下，该支撑件优选以多个远离的末端伸出超过该电池，使得在所述伸出的末端区域中，可以通过简单的方式来产生到这些后部纵向构件的连接。
[0014]该支撑件优选地不仅具有一个凹口，而是具有至少两个凹口，并且该车身本体具有与支撑件的这些凹口相互作用的对应数目的凹口。因而尤其提供的是，该支撑件在每个支座的区域中具有一个凹口，所述凹口与车身本体上的支座的凹口相互作用。
[0015]每个支座优选地被设计成一个锻造的或者铸造的零件。
[0016]该支撑件被尤其地安排在电池的上侧上并且止靠在车身本体的上侧上，具体的说是这些支座的上侧上。在这种安排中，电池优选地止靠放在电池盒的基底上。
[0017]如果该支撑件(尤其是一个横构件)在电池两侧在各自情况下具有到车身本体的两个拧接点，则确保了在该支撑件与该车身本体之间的牢固的螺纹连接。确切地说，该支撑件具体地具有多个钻孔以用于接纳形成将该支撑件与该车身本体拧接在一起的器具的多个螺钉，并且该车身本体或者这些支座具有用于这些螺钉的钻孔或螺纹孔。如果提供多个螺纹孔，则每个螺钉被直接拧接在其中。如果在车身本体或支座的情况下提供的是钻孔，则螺钉穿过所述钻孔连接到一个分立的螺母。
[0018]每个支座优选地被构形的方式为使得其在机动车辆的纵向范围中定向并且具有用于该支撑件的一个前止靠件和一个后止靠件。在这种连接中，被认为特别有利的是该前止靠件的后侧具有与该支撑件的凹口相互作用的凹口。
[0019]总之，本发明的技术方案如下:
[0020]1.一种用于将电池模块紧固到机动车辆的车身本体的装置，其中该电池模块具有一个电池以及固定地连接到该电池上的一个支撑件，并且具有用于将该支撑件与该车身本体拧接在一起的器具，其中该支撑件具有与该车身本体上的一个凹口相互作用的一个凹□。
[0021]2.如前述I所述的装置，其中该电池是一个高压电池。
[0022]3.如前述I或2所述的装置，其中当该支撑件被紧固到该车身本体时，该支撑件的凹口与该车身本体的凹口发生接触。
[0023]4.如前述I至3之一所述的装置，其中该支撑件的以及该车身本体的这些凹口在该机动车辆的后部撞击的情况下，在该撞击开始时就立即彼此相支撑。
[0024]5.如前述I至4之一所述的装置，其中该车身本体在该机动车辆的后部区域中具有用于插入该电池的一个电池盒。
[0025]6.如前述I所述的装置，其中该电池止靠在该电池盒的基底上，并且该支撑件止靠在该电池的上侧上并且在该车身本体的上侧上。
[0026]7.如前述I至6之一所述的装置,其中该电池被安排在该机动车辆的横向方向上。
[0027]8.如前述I至7之一所述的装置，其中该车身本体在该机动车辆的两侧上具有多个后部纵向构件并且多个支座被固定地连接到所述多个纵向构件，其中这些支座用来将该支撑件安装在该电池的两侧。
[0028]9.如前述8所述的装置，其中每个支座被设计成一个锻造的或铸造的零件。
[0029]10.如前述I至9之一所述的装置，其中该支撑件由钢构成。
[0030]11.如前述I至10之一所述的装置，其中该支撑件具有与所述前部支座的这些凹口相互作用的两个凹口。
[0031]12.如前述I至11之一所述的装置，其中该支撑件尤其是一个横构件，在该电池的两侧上在各自情况下具有到该车身本体的两个拧接点。
[0032]13.如前述12所述的装置，其中该支撑件具有多个孔以用于接纳形成该器具的多个螺钉，并且该车身本体或者这些支座具有用于这些螺钉的多个孔或多个螺纹孔。
[0033]14.如前述I至13之一所述的装置，其中该对应的前部支座和后部支座形成一个构造单元，该构造单元具有用于该支撑件的一个前止靠件和一个后止靠件。
[0034]15.如前述I至14之一所述的装置，其中该前部支座的后侧具有该凹口，该凹口与该支撑件的凹口相互作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]从属权利要求、附图以及以附图中重现的优选示例性实施例的说明显现了本发明的进一步的特征，而不受所述示例性实施例的限制。在附图中:
[0036]图1示出机动车辆的车身区域的三维图示，如从上方相对于机动车辆的取向倾斜地观看，所示的是机动车辆的后部区域具有一个连接到车身本体的电池模块，
[0037]图2以根据图1的图示专门示出了车身本体，
[0038]图3以根据图1的图示专门示出了电池模块，
[0039]图4示出根据图1中示出的对应的线A-A，经过车身本体的以及形成电池模块的一部分的支撑件的安排的截面，
[0040]图5示出了车身本体的支座以及与所述支座相互作用的支撑件的安排的三维图
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【具体实施方式】
[0041]图1示出车身本体I的后部区域以及被紧固到车身本体I的一个电池模块2。在图2中展示了车身本体I本身。
[0042]相对于机动车辆的取向，车身本体I在其后端区域中(因此在机动车辆的后部区域中)具有一个用于插入电池的电池盒3。电池盒3在机动车辆的横向方向上延伸并且被基本上展示为一个立方形的空腔。电池盒3的基底4用来支撑电池。在电池盒3的端壁5(这些端壁在机动车辆的纵向方向上延伸)的区域中，车身本体I与电池盒3相邻地在各自情况下具有两个拧接点6，电池模块2在这些拧接点的区域中可连接到车身本体I。车身本体I在所述拧接点6的区域中具有两个前部支座7以及两个后部支座8，这些支座被连接(尤其是焊接)到机动车辆的多个后部纵向构件9，其中所述后部纵向构件9形成了车身本体
I的一部分。两个支座，即一个前部支座7和一个后部支座8，因此被连接到各自的纵向构件9上，其中每个支座7或8具有一个通孔10，该通孔可以被设计成一个螺纹孔并且形成一个到电池模块2的拧接点。每个前部支座7的面向后的一侧具有一个凹口 11，该凹口是通过前部支座7的基本上竖直定向的壁12形成的。支座7和8具有上部接纳表面13，这些孔10穿过这些接纳表面。这些接纳表面13被安排在一个平面中并用来支撑该电池模块2。
[0043]被指定有各自纵向构件9的这些前部支座7和后部支座8形成一个构造单元14。
[0044]图3不出电池模块2。该电池模块具有一个用于具有混合驱动器的机动车辆的高压电池形式的电池15，并且此外具有被固定地连接到电池15的一个支撑件16。构成一个单元并且由多个相互连接的单体电池形成的电池15基本上构成一个立方形本体。支撑件16被放置在电池15的上表面上并且被固定地连接到其上，例如通过多个螺钉。在末端侧上，一个电池管理器17被连接到电池15。支撑件16是横构件的形式，并且因此被安排在车身本体I的横向方向上以及电池盒3的纵向方向上。在其远离的末端18的区域中，支撑件16伸出超过该电池15以及该电池管理器17，并且具有一个上部的基本上矩形的框架部分
19,该框架部分在面向这些末端18的框架肢件(Rahmenschenkel) 20的区域中在各自情况下具有两个孔21，这两个孔构成了在该支撑件侧到该车身本体I以及到这些支座7、8上的拧接点。
[0045]支撑件16例如由钢构成。
[0046]如从图4和图5的图示中可以推测，支撑件16的下侧在所述支撑件的这两个框架肢件20的区域中邻近每个框架肢件20的前部孔21具有一个凹口 22，该凹口通过框架肢件20上的一个突出部分23形成。所述突出部分23具有一个前表面24，该前表面在支撑件16与车身本体I的安装好的位置中与前部支座7的壁12的发生接触，这样使得在支撑件16与车身本体I之间在根据图4的箭头X的方向上提供了一种形状配合连接。
[0047]在电池模块2的安装过程中，电池模块被抓握在这些框架肢件20的区域中并且电池15从上方被插入电池盒3之中。在此对这些尺寸进行选择，其方式为，电池15止靠在电池盒3的基底4上，支撑件16在其两个框架肢件20的区域中，如图4和图5的图示中所示，以平面的方式止靠在两个前部支座7和两个后部支座8上。在这个安装操作过程中，支撑件16的这两个突出部分23被直接插入在这两个前部支座7的后面并且抵靠在这些前部支座的壁12上，如图4和图5所示。穿过这些在各自情况下彼此对齐的孔10和21插入四个紧固螺钉25，或者在孔10被设计成螺纹孔的情况下，每个螺钉25拧紧入所述孔之中。这产生了该支撑件16 (以及因此的电池模块2)到这些支座7和8 (并且因此到车身本体I)的一种固定的连接。
[0048]借助这种将电池模块2紧固到车身本体I的方式，尤其可满足后部撞击情况下的安全需求，这是通过防止安排在这些拧接点6的区域中(因此安排在这些孔10和21的区域中)的螺钉25被扯坏来实现的。支撑件16以及车身本体I对于其这些凹口 11和22的相互作用使得在撞击情况下作用在这些螺钉25上的力持久地减小。而且，在车辆组装的过程中,通过将这些凹口 11、22用作停止件而确保了车身本体I中的电池模块2的简单对齐。
【权利要求】
1.一种用于将电池模块(2)紧固到机动车辆的车身本体(I)的装置，其中该电池模块(2)具有一个电池(15)以及固定地连接到该电池(15)上的一个支撑件(16)，并且具有用于将该支撑件(16)与该车身本体(I)拧接在一起的器具(25)，其中该支撑件(16)具有与该车身本体上的一个凹口(11)相互作用的一个凹口(22)。
2.如权利要求1所述的装置，其中该电池(15)是一个高压电池。
3.如权利要求1或2所述的装置，其中当该支撑件(16)被紧固到该车身本体(I)时，该支撑件(16)的凹口(22)与该车身本体(I)的凹口(11)发生接触。
4.如权利要求1或2所述的装置，其中该支撑件(16)的以及该车身本体(I)的这些凹口(22，11)在该机动车辆的后部撞击的情况下，在该撞击开始时就立即彼此相支撑。
5.如权利要求1或2所述的装置，其中该车身本体(I)在该机动车辆的后部区域中具有用于插入该电池(15)的一个电池盒(3)。
6.如权利要求5所述的装置，其中该电池(15)止靠在该电池盒(3)的基底(4)上，并且该支撑件(16)止靠在该电池(15)的上侧上并且在该车身本体(I)的上侧上。
7.如权利要求1或2所述的装置,其中该电池(15)被安排在该机动车辆的横向方向上。
8.如权利要求1或2所述的装置，其中该车身本体(I)在该机动车辆的两侧上具有多个后部纵向构件(9)并且多个支座(7，8)被固定地连接到所述多个纵向构件(9)，其中这些支座(7，8 )用来将该支撑件(16 )安装在该电池(15 )的两侧。
9.如权利要求8所述的装置，其中每个支座(7或8)被设计成一个锻造的或铸造的零件。
10.如权利要求1或2所述的装置，其中该支撑件(16)由钢构成。
11.如权利要求8所述的装置，其中该支撑件(16)具有与所述前部支座(7)的这些凹口(11)相互作用的两个凹口(22)。
12.如权利要求8所述的装置，其中该支撑件(16)尤其是一个横构件，在该电池(15)的两侧上在各自情况下具有到该车身本体(I)的两个拧接点(6)。
13.如权利要求12所述的装置，其中该支撑件(16)具有多个孔(21)以用于接纳形成该器具的多个螺钉(25)，并且该车身本体(I)或者这些支座(7，8)具有用于这些螺钉(25)的多个孔(10)或多个螺纹孔。
14.如权利要求8所述的装置，其中该对应的前部支座和后部支座(7，8)形成一个构造单元(14)，该构造单元具有用于该支撑件(16)的一个前止靠件和一个后止靠件。
15.如权利要求8所述的装置，其中该前部支座(7)的后侧具有该凹口(11 )，该凹口与该支撑件(16)的凹口(22)相互作用。
【文档编号】H01M2/10GK103507613SQ201310225197
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月7日 优先权日:2012年6月14日
【发明者】S·梅耶尔 申请人:F·波尔希名誉工学博士公司