车用电池组的制作方法

本实用新型涉及一种具有减振装置的车用电池组。

背景技术：

通常，只由马达驱动的电动车、或由发动机和马达驱动的混合动力车中都装设有车用电池组。

车用电池组中，有一部分采用在下框架上配置电池堆，在中框架上配置电气部件，用上盒体将下框架和中框架覆盖的结构。采用该结构的情况下，中框架的两端支点间的距离较长，因而，中框架刚度较低，容易变形，并且共振频率低、振动幅度大。当车辆行驶在不平坦的路面上时，配置在中框架上的电气部件等有可能受到较强的振动而受损。为了抑制中框架的振动，通常在中框架与上盒体之间装设缓冲构件等。并且，考虑到构件制作中的尺寸偏差，大多使用由能容许构件尺寸偏差的橡胶等弹性材料制作的缓冲构件。

然而，使用由橡胶制作的缓冲构件的情况下，减振效果会受温度变化、经年劣化的影响。

技术实现要素：

针对上述情况，本实用新型的目的在于，提供一种具有能抑制框架振动和变形、且不受温度变化、经年劣化、构件尺寸偏差影响的减振装置的车用电池组。

作为解决上述技术问题的技术方案，本实用新型提供一种车用电池组，该车用电池组具备承载有电池堆的第一框架、平行于所述第一框架地配置在所述电池堆的上方且承载有电气部件的第二框架、及平行于所述第二框架地配置在所述电气部件的上方的上盒体，其特征在于：在所述上盒体与所述第二框架之间安装有采用了碟形弹簧的减振装置，该减振装置将所述上盒体与所述第二框架相连接，并能通过所述碟形弹簧的弹性变形而在所述上盒体与所述第二框架之间伸缩。

本实用新型的上述车用电池组具有以下优点。即，由于上盒体与第二框架之间连接有减振装置，第二框架通过减振装置受到上盒体的支撑，所以能抑制第二框架向下方变形，并能防止第二框架产生长周期高振幅的共振。另外，当上盒体、第二框架振动或受到碰撞时，减振装置能通过伸缩变形而吸收部分振动能量或碰撞能量，因而，能减轻振动或碰撞对上盒体、第二框架及其承载的电气部件的影响。另外，由于减振装置采用碟形弹簧，所以其功能不易受温度变化、经年劣化的影响。另外，由于减振装置可在上盒体与第二框架之间伸缩，所以在安装减振装置时能容许部件的尺寸偏差。因而，采用上述减振装置的车用电池组具有较高的可靠性和耐久性。

本实用新型的上述车用电池组中，较佳为，所述减振装置具有上端部与所述上盒体连接的上颈部、及下端部与所述第二框架连接的下颈部，所述上颈部与所述下颈部相互不可分离但可相对移动地连接在一起，所述上颈部的下端部与所述下颈部的上端部可相对滑动地嵌合在一起，从而在所述上颈部的下端部与所述下颈部的上端部之间形成可伸缩的、容纳有碟形弹簧的弹簧容纳空间，在所述弹簧容纳空间内，所述碟形弹簧被配置为将所述下颈部与所述上颈部分隔开，并能在所述下颈部与所述上颈部的离合方向上弹性变形的状态。基于该结构，由于上颈部与下颈部被不可分离但可相对移动地连接在一起，所以能通过减振装置将上盒体与第二框架可相对移动地连接在一起，并且，能利用弹簧容纳空间内容纳的碟形弹簧来实现减振装置在上盒体与第二框架之间的弹性伸缩。

本实用新型的上述车用电池组中，较佳为，所述上颈部的下端部被构成为朝着下方开口的圆筒部，所述下颈部被构成为圆柱形，其上端部可滑动地嵌入在所述上颈部的圆筒部内，所述圆筒部的内顶面与所述下颈部的上端面之间形成所述弹簧容纳空间，或者，所述下颈部的上端部被构成为朝着上方开口的圆筒部；所述上颈部被构成为圆柱形，其下端部可滑动地嵌入在所述下颈部的圆筒部内，所述圆筒部的内底面与所述上颈部的下端面之间形成所述弹簧容纳空间。基于该结构，能容易地实现上颈部与下颈部之间的可滑动嵌合结构，并能在上颈部与下颈部之间形成易于容纳碟形弹簧的圆形空间。

本实用新型的上述车用电池组中，较佳为，所述减振装置具备连接螺栓，该连接螺栓被安装为，其螺头被限制在所述上颈部的顶面的上方，其螺杆可上下移动地插在贯通所述上颈部的贯通孔及所述碟形弹簧的中心孔内，其螺杆的下端部与所述下颈部的上端部上形成的螺纹孔相螺合，从而将所述上颈部与所述下颈部不可分离但可相对移动地连接在一起。基于该结构，由于连接螺栓与上颈部可相对移动地连接的同时，与下颈部固定连接，因而能实现上颈部与下颈部之间的不可分离但可相对移动的连接。

附图说明

图1是表示本实用新型的实施方式的车用电池组的示意立体图。

图2是图1中的(2)－(2)线截面的箭头方向的截面图。

图3是将图2中的减振装置放大表示的示意图。

图4是用于说明图3中的碟形弹簧的变形特性的曲线图。

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。

图1是表示本实施方式的车用电池组的示意立体图，图2是图1中的(2)－(2)线截面的箭头方向的截面图。图中的车用电池组(以下，简称为电池组)1例如被装设在由马达驱动的电动车或由发动机和马达驱动的混合动力车中。另外，图2中的fr表示电池组1的前侧，up表示电池组1的上侧。

如图1和图2所示，电池组1具备第一框架(也称下框架)2、第二框架(也称中框架)3、上盒体4(图1中省略了上盒体4的图示)、电池堆5、第一电气部件6、及第二电气部件7等。该电池组1例如被配置在车辆的后座席下方，因而，整体呈扁平形状。

第一框架2相当于底板，第二框架3相当于中间板，上盒体4相当于顶板。第一框架2上配置有多个电池堆5，第二框架3上配置有电气部件6和第二电气部件7等，上盒体4将电池堆5、第一电气部件6、第二电气部件7覆盖。即，第一框架2和上盒体4构成将电池堆5覆盖的壳体。

电池堆5由支架8a固定在第一框架2上。第二框架3由支架8b固定在第一框架2上的电池堆5的上方，与第一框架2平行并相距规定间隔。因此，第一电气部件6、第二电气部件7被配置在电池堆5的上方，并与电池堆5隔开间距。上盒体4由支架8c固定在第二框架3上的第一电气部件6及第二电气部件7等的上方，与第二框架3平行并相距规定间隔。另外，电池组1的前侧由前盖9覆盖。

虽未图示，但电池堆5包括沿横向叠层的多个电池单元、将各电池单元串联连接的汇流排模块、及用于将各电池单元的排气引导到外部的排气管。电池单元可以是锂离子电池、镍氢电池等的二次电池。

另外，本实施方式中，电池堆5被构成为长方体形状，多个电池堆5以相互平行且长边相邻地排列在第一框架2上。在电池组1装设在车辆上的状态下，各电池堆5的长边方向与车长方向一致。

第一电气部件6例如是电池ecu(electroniccontrolunit，电子控制单元)等，第二电气部件7例如是保险丝等。

第二框架3由于两端支点的间距较长，所以其共振频率较低，振幅较高，当车辆行驶在不平坦的路面上时，承载在第二框架3上的第一电气部件6及第二电气部件7等有可能因较强的振动而受损。因此，在第二框架3的长度方向的大致中间部分，设置有将第二框架3与上盒体4相连接的减振装置10。本实施方式中，减振装置10不仅能抑制第二框架3的振动和变形，还能吸收上盒体4所受的碰撞负荷，并且在安装减振装置10时能容许部件的尺寸偏差。下面，对该减振装置10的结构及其功能进行详细说明。

图3是将该减振装置10放大表示的示意图。如图3所示，减振装置10具备上颈部11、下颈部12、及碟形弹簧13、外螺纹螺栓(连接螺栓)16等。

上颈部11具有圆柱形的主体部11a、及一体地形成在该主体部11a的下端部的圆筒部11b。主体部11a上形成有沿其中心轴线将其贯通的贯通孔11c。

下颈部12被构成为圆柱形，其上端部形成有从其上端面的中心部位向下方延伸规定深度的内螺纹孔12a，该内螺纹孔12a的中心轴线与主体部11a上的贯通孔11c的中心轴线重合。

另外，下颈部12被构成为，其上端部可相对上颈部11滑动地嵌入在上颈部11的圆筒部11b内。从而，在上颈部11的圆筒部11b的内顶面与下颈部12的上端面之间形成可伸缩的空间。该空间用作容纳碟形弹簧13的弹簧容纳空间12b。碟形弹簧13以其中心孔的中心线与贯通孔11c的中心轴线重合的状态配置在弹簧容纳空间12b内。

带有法兰(螺头)16a的外螺纹螺栓(连接螺栓)16以法兰16a被限制在上颈部11的顶面的上方(限制在上颈部11的顶面的中间部位形成的容纳法兰16a用的空间内)；螺杆可上下移动地插在贯通孔11c及碟形弹簧13的中心孔内；螺杆的下端部与下颈部12的内螺纹孔12a螺合的状态，安装在上颈部11和下颈部12之间，将上颈部11与下颈部12不可分离但可上下相对移动地连接在一起。

下颈部12配置在第二框架3上，以其下端面与第二框架3的上表面相接触的状态由螺栓等紧固构件15固定在第二框架3上。上颈部11的主体部11a以其上端面与上盒体4的下表面相接触的状态，由螺栓等紧固构件14固定连接在上盒体4上。

在弹簧容纳空间12b内，碟形弹簧13被配置为，其上端缘顶着外螺纹螺栓16的螺杆及上颈部11的圆筒部11b的内顶面；其下端缘顶着下颈部12的上端面的状态，从而将下颈部12与上颈部11分隔开，并能在下颈部12与上颈部11的离合方向上弹性伸缩变形。在此，离合方向是指，上颈部11与下颈部12相互远离的方向和相互靠近的方向。

安装减振装置10时，可相应于上盒体4与第二框架3之间的间距hm而调节外螺纹螺栓16与下颈部12的内螺纹孔12a间的螺合量，使弹簧容纳空间12b的空间高度hs适当地伸缩，从而使减振装置10在上盒体4与第二框架3之间的长度对应于上盒体4与第二框架3之间的间距hm。如此，通过使弹簧容纳空间12b的空间高度hs伸缩，能补偿部件的尺寸偏差，从而能将减振装置10容易地安装在上盒体4与第二框架3之间。

另外，由于可滑动地嵌合在上颈部11的圆筒部11b内的下颈部12及与该下颈部12固定连接的外螺纹螺栓16能相对上颈部11上下移动，所以上颈部11与下颈部12之间的间距(即，弹簧容纳空间12b的空间高度hs)会相应于所受的外力而伸缩，所以，减振装置10能抑制第二框架3和上盒体4的振动，并且，在上盒体4受到碰撞时，能吸收一部分碰撞能量。

详细而言，当上盒体4受到向下方作用的负荷fd作用而与上颈部11一起向下方位移时，弹簧容纳空间12b的空间高度hs减小，从而碟形弹簧13被压缩；当负荷fd消失后，碟形弹簧13的弹性复原力使上盒体4和上颈部11向上方移动而回到原位。同样，当第二框架3受到向上方作用的负荷fu作用而与下颈部12一起向上方移动时，弹簧容纳空间12b的空间高度hs减小，从而碟形弹簧13被压缩；当负荷fu消失后，碟形弹簧13的弹性复原力使下颈部12和第二框架3向下方移动而回到原位。如此，减振装置10能通过伸缩而吸收盒体4或第二框架3的振动能量或碰撞能量。

另外，由于外螺纹螺栓16的螺杆的下端部与固定连接在第二框架3上的下颈部12的内螺纹孔12a螺合的同时，外螺纹螺栓16的法兰16a被限制在固定连接在上盒体4上的上颈部11的上方，所以，上盒体4与第二框架3不可分离地连接在一起(图3中，外螺纹螺栓16可被拧向下方而使法兰16a更接近上颈部11的顶面)。当第二框架3受到向下方作用的负荷时，下颈部12及外螺纹螺栓16会向下方移动，但当外螺纹螺栓16的法兰16a压住上颈部11的顶面后，外螺纹螺栓16便无法继续向下方移动，从而下颈部12及第二框架3也无法继续向下方移动。因而，减振装置10能抑制第二框架3向下方移动或变形。另外，由于受到上盒体4的支撑，第二框架3不容易产生长周期高振幅的共振，所以能防止第二框架3所承载的第一电气部件6、第二电气部件7等因振动而受损。

另外，碟形弹簧13具有非线性变形特性。图4是表示碟形弹簧13及对比用的圆筒形线圈弹簧的变形特性的曲线图。如图4所示，碟形弹簧13在所承受的负荷w较小的情况下变形量r较小，当负荷w超过阀值ws后，基本停止变形，而圆筒形线圈弹簧则是变形量r随负荷w线性地变化。因而，当盒体4或第二框架3承受较大的碰撞负荷或振动负荷时，碟形弹簧13不会大幅变形，从而减振装置10能有效地抑制盒体4或第二框架3的位移或振动。

另外，由于减振装置10所采用的碟形弹簧13是金属制构件，因而其功能不易受温度变化及经年劣化的影响。

本实用新型不受上述实施方式的限定，可进行适当的变更。例如，上述实施方式中，说明了上颈部11具有圆筒部11b，圆柱形的下颈部12可滑动地嵌入在圆筒部11b内的例子。但本实用新型不局限于此，也可以构成为，下颈部12具有朝上方开口的圆筒部，圆柱形的上颈部11可滑动地嵌入在下颈部12的圆筒部内。