КОНСТРУКЦИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, СОДЕРЖАЩАЯ БАТАРЕЮ Российский патент 2015 года по МПК B62D25/20 B60K1/04 B60R16/04 

Настоящее изобретение касается конструкции транспортного средства, в частности, автомобильного транспортного средства, содержащего двигатель на электрической тяге, или электромобиля, или гибридного автомобиля, имеющего, предпочтительно, большой запас хода.

Известный уровень техники представляет автомобильное транспортное средство, содержащее полый кузов, включающий в нижней части конструктивные продольные элементы и конструктивные поперечные элементы. Эти элементы, чаще всего, имеют закрытые металлические профили и размещены, соответственно, в продольном направлении транспортного средства или в его поперечном направлении. Структурные продольные элементы могут размещаться между передней и задней осями автомобиля и будут, таким образом, далее в заявке называться «нижней частью кузова» (хотя другими специалистами в этой области техники они называются «лонжеронами»). Они могут быть также расположены спереди или сзади этих осей, в этом случае они будут далее в заявке называться «лонжеронами» (хотя другие специалисты в этой области техники их называют «лонжеронетами»). Структурные поперечные элементы будут в дальнейшем называться «поперечными балками».

Из патента FR 2 890 366 известно, в частности, автомобильное транспортное средство, содержащее пол, выполненный из наложенных одна на другую частей, причем между двумя частями пола размещена батарея электрических аккумуляторов. Этот пол установлен путем соединения с продольными и конструктивными поперечными элементами пустого кузова автомобиля.

Такой пол предназначен для автомобиля, снабженного батареей не очень большой емкости, например, для гибридных автомобилей, содержащих одновременно двигатель с тепловой тягой и двигатель с электрической тягой. Во всяком случае, когда емкость батареи повышают, что вызывает увеличение ее объема, структура автомобиля требует усиления поперечных балок автомобиля и увеличения размеров конструктивных элементов, и даже добавления новых, для усиления нижней части кузова и исключения повреждения батареи при ударах автомобилей.

Такая конструкция автомобиля является, таким образом, менее предпочтительной, так как она увеличивает вес автомобиля при уменьшении места, предназначенного для салона автомобиля.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и разработка конструкции автомобиля, предназначенной для батарей большой емкости.

Для решения этой задачи объектом изобретения является конструкция автомобиля, содержащая конструктивный продольный элемент с каждой из боковых сторон, а также:

- по меньшей мере, две, в основном, горизонтальных наложенных одна на другую несущих части кузова так, чтобы образовать между ними посадочное место, при этом каждая из несущих частей кузова соединена, по меньшей мере, с одним из двух конструктивных продольных элементов,

- по меньшей мере, один компонент батареи, содержащий, по меньшей мере, один аккумулятор энергии, расположенный в посадочном месте,

- по меньшей мере, один элемент крепления, соединяющий несущую часть кузова с органом, расположенным в посадочном месте, и/или с другой несущей частью кузова, при этом один, или, по меньшей мере, один из компонентов батареи находится в прижатом состоянии в направлении наложения несущих частей одной на другую, соответствующем, в основном, вертикальному направлению.

Вследствие наличия элементов крепления, позволяющих сжимать компоненты батареи между несущими частями кузова, жесткость совокупности несущих частей кузова повышается и улучшается их сопротивляемость ударам.

Компоненты батарей содержат, как правило, оболочку, позволяющую защитить аккумуляторы энергии от агрессивных внешних воздействий, причем эти оболочки обладают определенной жесткостью, позволяющей увеличить вклад совокупности несущих частей кузова и компонентов в конструкцию автомобиля. Кроме того, в процессе удара, сжатые компоненты воспринимают часть усилий, вызванных ударами. Так как часть ударов воспринимается этими компонентами, образующими функциональные элементы и не используемыми в известном уровне техники, для этого, можно избавиться от наличия некоторых поперечных балок в пустом кузове автомобиля. Жесткость автомобиля в некоторых областях внутренней части последнего действительно может быть обеспечена продольными элементами и совокупностью несущих частей кузова.

Ввиду отсутствия поперечных балок в областях несущих частей кузова, последние могут иметь размеры, приспособленные для размещения системы батарей большой мощности, образованной компонентами без уменьшения пространства салона автомобиля из известного уровня техники.

Конструкция автомобиля по изобретению, таким образом, выполнена с возможностью формирования гибридного или электромобиля, содержащего батарею большой мощности и имеющая относительно легкую, малогабаритную и устойчивую к ударам структуру.

Конструкция, предпочтительно, способна выдерживать усилия, вызванные ударом на высокой скорости или ударом на скорости выше 15 км/час. Под «усилием, вызванным ударом», понимают, что совокупность несущих частей кузова, компонентов и элементов крепления способна воспринимать более 20% общего максимального динамического усилия, получаемого автомобилем.

Предпочтительно, чтобы каждая несущая часть кузова содержала несколько поперечных балок, установленных, по существу, в горизонтальном направлении (или перпендикулярном к направлению наложения несущих частей кузова), каждый компонент был расположен на расстоянии от того же поперечного края несущей части кузова, предпочтительно, на расстоянии, превышающем 2 см, в частности, 5 см. Точнее говоря, один или несколько компонентов предназначены для размещения на расстоянии от боковых краев каждой несущей части кузова, находящихся рядом с конструктивными продольными элементами. Вследствие наличия безопасного расстояния, сохраняемого между компонентами, образующими батарейную систему, и краями несущих частей кузова, дорогостоящие батарейные системы могут оставаться неповрежденными, даже когда автомобиль подвергается удару. Действительно, крайняя часть несущей части кузова может, деформируясь, поглощать энергию удара, если только другие элементы автомобиля при таком ударе не контактируют с компонентами батареи.

Предпочтительно также, чтобы один или, по меньшей мере, один компонент батареи был зажат между несущей частью кузова и органом, связанным с другой несущей частью кузова. В частности, один или, по меньшей мере, один элемент крепления опирается на один или, по меньшей мере, один компонент или связан с соединительным органом, опирающимся на один или, по меньшей мере, один компонент. Элементы крепления могут также содержать утолщение, такое как пластина или плечико, опирающееся на компонент батареи или два соседних компонента. Элемент крепления может также проходить через один или, по меньшей мере, один из компонентов.

Предпочтительно также, чтобы две несущие части кузова были связаны между собой по всем их поперечным краям непосредственно или с помощью одного или, по меньшей мере, одного промежуточного элемента так, чтобы посадочное место образовывало закрытую полость, предпочтительно с размещением уплотнения, чтобы посадочное место образовывало герметичную полость. Таким образом, улучшается соответствующая защита компонентов батареи и элементов напротив этих компонентов батареи.

Предпочтительно также, чтобы совокупность, образованная несущими частями кузова и, при необходимости, одним или несколькими промежуточными элементами, образовывала сплошную деталь, предназначенную для присоединения за одну операцию к одному или нескольким структурным продольным элементам, в том числе между продольными элементами или под ними. Совокупность образует, таким образом, смонтированный на автомобиле и независимый модуль, который может быть собран вне главного сборочного автомобильного конвейера. Это является предпочтительным в процессе сборки автомобиля, так как позволяет уменьшить стоимость также и в процессе срока службы последнего, так как деталь, содержащая компоненты батареи, может быть демонтирована и заменена при техническом обслуживании без демонтажа кузова автомобиля. Такая деталь, несмотря на свои потенциально большие размеры, деформируется мало, так как она удерживается в центральной части элементами крепления. Следует отметить, что детали могут быть размещены между продольными элементами в виде модуля, при этом каждый модуль образован несколькими соединенными деталями, образующими подмодули меньшего размера, в том числе, меньшего поперечного размера, например, в количестве от 1 до 5. Таким модулем легче манипулировать, чем большой деталью, и детали меньших размеров позволяют, таким образом, видоизменять автономность (таким образом, капиталовложения) автомобиля. Эти детали могут содержать каждая две несущих части кузова меньших размеров, закрывающих компоненты батареи при ее сжатии между ними элементами крепления и быть связанными с единым продольным элементом автомобиля.

Предпочтительно также, чтобы по меньшей мере, одна несущая часть кузова была предназначена, по меньшей мере, одним из своих поперечных краев, для поглощения энергии, образующейся при ударе на высокой скорости, или при ударе, образующемся на скорости, более 15 км/час. Под «поглощением энергии, образующейся при ударе» понимают, что несущая часть кузова способна поглотить, по меньшей мере, 20% энергии, образующейся при таком ударе. Край является, предпочтительно, краем или одним из краев, размещенным на расстоянии от каждого из компонентов. Благодаря таким формам, крайняя зона несущей части кузова деформируется и более эффективно поглощает удары, что позволяет уменьшить минимальное расстояние между компонентами и краями несущей части кузова, а также уменьшить габаритные размеры несущих частей кузова для батареи заданной емкости. Каждая несущая часть кузова может, например, содержать полый корпус, волнистости или быть выполненной в форме гармошки, что обеспечивает связывание в кипы и продольный изгиб несущей части кузова на части его длины вблизи его края. Она может, кроме того, содержать предохранительные зоны или зоны планируемой деформации, такие, как сгибаемые зоны.

Предпочтительно также, чтобы один или несколько элементов крепления были предназначены для размещения на расстоянии, по меньшей мере, одного поперечного края, по меньшей мере, одной несущей части кузова, предпочтительно, края, также размещенного на расстоянии от компонентов, что позволяет обеспечить лучшую деформацию последней и более эффективное поглощение энергии.

Предпочтительно также, чтобы по меньшей мере, одна из двух несущих частей кузова или, при необходимости, один или один из промежуточных элементов были снабжены средствами поглощения энергии вблизи, по меньшей мере, одного из поперечных оконечных устройств несущей части кузова. Такие средства поглощения энергии могут содержать поглотитель из пены или поглотитель из термопластика, например, снабженного нервюрами, в частности, в виде сотовой структуры. Такие средства могут быть расположены в посадочном месте, образованном несущими частями кузова или, что более предпочтительно, для исключения повреждений компонентов батареи средствами поглощения энергии в случае удара снаружи посадочного места между несущей частью кузова или промежуточной деталью и конструктивным соседним продольным элементом. Такие средства позволяют также уменьшить риски повреждений компонентов батареи вследствие удара, испытываемого автомобилем.

Предпочтительно также, чтобы упругое средство было расположено между одним или, по меньшей мере, одним компонентом и, по меньшей мере, одной из несущих частей корпуса для оказания возвратной силы на компонент. Элемент крепления может, таким образом, образовывать средства позиционирования, например, центрирования и/или удержания, упругого средства для удержания последнего на месте в процессе срока службы автомобиля. Возвратная сила упругого средства может также воздействовать на компонент промежуточным элементом, опирающимся на компонент батареи, таким как элемент крепления. Такое упругое средство, образованное, например, пружиной или пружинящей шайбой, образует элемент выборки зазора, обеспечивающий контакт и передачу усилий между несущими частями и компонентами, несмотря на разброс размеров компонентов и/или несущих частей кузова, вызванный, в частности, отклонениями при изготовлении последних. Таким образом, такое средство позволяет обеспечить передачу усилий от несущих частей кузова к оболочке компонента батареи, в частности, при ударе, и это даже если в этом положении пружинящая шайба была бы полностью сжата вследствие эффекта продольного изгиба пластины, а также обеспечить лучшее распределение усилий на оболочку компонента, которое проявляется только вблизи элемента крепления. Упругое средство может также являться органом связи, на который опирается элемент крепления.

Предпочтительно также, чтобы по меньшей мере, один из компонентов содержал элементы соединения с соседним компонентом, имеющим, в частности, форму, обеспечивающую механическое зацепление с ответной формой соседнего компонента, например, путем, зацепления. Это обеспечивает лучшее позиционирование компонентов относительно несущих частей кузова и между ними.

Предпочтительно также, чтобы по меньшей мере, одна из несущих частей кузова содержала средства позиционирования одного или, по меньшей мере, одного из компонентов относительно этой части, что позволяет исключить ее сближение компонентов с краем несущих частей кузова вследствие повреждений, например, при небольшом ударе.

Предпочтительно также, чтобы верхняя несущая часть кузова образовывала пол автомобиля или суппорт для пола автомобиля. В этом случае такая несущая часть выполнена с возможностью установки кресел, креплений для ремней безопасности.

Предпочтительно также, чтобы по меньшей мере, одна из несущих частей кузова содержала, по меньшей мере, один функциональный дополнительный элемент, такой как средства электрического соединения, позволяющие электрически соединять между собой компоненты, или соединять их с элементами, расположенными снаружи посадочного места, такими как электродвигатель. В посадочном месте могут также размещаться средства циркуляции воздуха, по меньшей мере, одна из несущих частей кузова может быть предназначена для размещения таких средств. Эти средства циркуляции воздуха, расположенные вблизи одного или нескольких компонентов батареи обеспечивает их охлаждение и исключает их перегрев.

Предпочтительно также, чтобы по меньшей мере, одна из несущих частей кузова, по меньшей мере, частично, была выполнена из электропроводного материала и, предпочтительно, содержала, в основном, на всей своей поверхности слой электропроводного материала. Электропроводным материалом является, например, металлический материал, установленный в несущей части кузова, в частности, в форме пластины или решетки, при этом металлом является, например, алюминий или сталь. Один или, по меньшей мере, один из промежуточных элементов может быть также выполнен, по меньшей мере, частично, из электропроводного материала. Несущая часть кузова, выполненная, по меньшей мере, частично, из такого материала, позволяет получить отсек типа клетки Фарадея и уменьшить, таким образом, излучение электромагнитных волн, вызванных работой компонентов внутри посадочного места (батарея, соединение, электроника), для исключения нарушений в работе других видов электронного или электрического оборудования автомобиля, а также исключения влияния на пассажиров автомобиля весьма значительного потока электромагнитных волн, потенциально опасных для их здоровья. Это позволяет также в обратном направлении защитить электронные или электрические компоненты, размещенные в посадочном месте, от электромагнитных волн, выходящих из другой части автомобиля. Металлическая несущая часть кузова позволяет также обеспечить хорошую жесткость и сопротивление ударам этих несущих частей. Кроме того, одна или несколько несущих частей кузова при изготовлении их из металла могут служить теплопроводным средством для охлаждения или предварительного нагрева компонентов батареи.

Предпочтительно также, чтобы посадочное место, расположенное между двумя несущими частями кузова, составляло от 100 до 400 миллиметров в направлении наложения несущих частей, что позволяет разместить батарею желаемой емкости, не выходя за высоту, предусмотренную для структурных продольных элементов. Таким образом, возможно минимизировать габаритные размеры автомобиля.

Объектом изобретения является также деталь автомобиля, предназначенная для связи, по меньшей мере, с одним структурным элементом пустого кузова автомобиля, расположенная по боковому краю последнего, содержащая:

- по меньшей мере, две несущих части кузова, размещенные одна над другой, для образования посадочного места между ними,

- по меньшей мере, один компонент батареи, содержащий, по меньшей мере, один аккумулятор энергии, расположенный в этом посадочном месте,

- по меньшей мере, один элемент крепления, связывающий несущую часть кузова с органом, расположенным в посадочном месте, или в другой оболочке, при этом один или несколько элементов крепления установлены таким образом, что один или, по меньшей мере, один из компонентов батареи находятся в прижатом состоянии в направлении наложения.

В частности, каждая деталь расположена по всей или части размера пустого кузова между структурными продольными элементами, расположенными с соответствующих краев пустого кузова.

Такая деталь является полностью независимой от пустого кузова и может быть изготовлена вне главного сборочного автомобильного конвейера, затем эта деталь или несколько предварительно изготовленных модульных деталей могут затем быть установлены в пустом кузове автомобиля между структурными продольными элементами.

Деталь по изобретению может также характеризоваться одним или несколькими упомянутыми выше отличительными признаками.

В дальнейшем изобретение поясняется нижеследующим описанием, не являющимся ограничительным, со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

Фиг. 1 изображает вид сверху нижней части автомобиля по частному варианту воплощения изобретения,

Фиг. 2 изображает вид сверху в поперечном разрезе по А-А автомобиля по фиг. 1, представляющий деталь по первому варианту воплощения изобретения,

Фиг. 3 изображает подробный вид детали по фиг.2,

Фиг. 4 изображает вид в поперечном разрезе по В-В автомобиля по фиг. 1, представляющий деталь в соответствии со вторым вариантом воплощения изобретения,

Фиг. 5 изображает подробный вид детали по фиг. 2.

На чертежах изображена нижняя часть, называемая также основанием конструкции автомобильного транспортного средства 10, причем такая конструкция должна защищать от механических напряжений, каким подвержен автомобиль, и нести его кузов 13. Эта конструкция содержит пустой кузов автомобиля 12, содержащий два продольных элемента 13, вытянутых по двум боковым сторонам автомобиля. Она содержит также поперечные балки 16, размещенные между продольными элементами 14.

Каждый продольный элемент содержит первую часть, размещенную между осями автомобиля и образующими нижнюю часть кузова 18, часть, которая размещена сзади задней оси и образует лонжерон 20, приподнятый относительно днища кузова 18, и соединительную часть 22, приподнятую над осью. Эти элементы 18 - 22, обычно, выполнены из профилей, штампованных из металлического листа.

Поперечные балки 16 расположены на уровне переднего края нижней части кузова 18 на уровне задней оси между соединительными частями 22 и на уровне заднего края автомобиля между лонжеронами 20.

Как изображено также на фиг. 1, кузов имеет значительное углубление, превышающее 50 см, предпочтительно, 1 м, между двумя последовательными поперечными балками. Модули 24, 26 расположены в углублениях, выполненных между поперечными балками. Модуль 24, в частности, расположенный между нижней частью кузова 18 и деталью 26, размещен под лонжеронами 20. Эти модули выполнены в виде единой детали, собранной вне сборочного конвейера и более подробно представленной на фиг. 2-5, и являются составной частью конструкции автомобиля, так как они выдерживают часть напряжений, испытываемых автомобилем.

Прежде всего, со ссылками на фиг. 2 и 3 будет описана первая деталь, образующая модуль 24, размещенный между днищем кузова автомобиля по фиг. 1.

На фиг. 2 видно, что деталь 24 содержит первую несущую часть кузова, или нижнюю часть 28 кузова, и вторую несущую часть кузова, или верхнюю часть 30 кузова, при этом нижняя и верхняя части кузова, в основном, размещены горизонтально и отстоят одна от другой в вертикальном направлении. Несущие части 28, 30 кузова являются в основном плоскими и выполнены из листового металла, в частности, из алюминия, согнутого таким образом, что каждая несущая часть кузова содержит размещенные одна над другой перегородки. Несущие части 28, 30 кузова разнесены для образования углубления между нижней частью кузова и имеют каждая, в основном, размер, идентичный расстоянию между нижними частями кузова.

Эти несущие части кузова соединены таким образом, чтобы образовать размещенное между ними посадочное место 31, такое посадочное место имеет, предпочтительно, толщину, составляющую от 100 до 400 мм. Для этого несущие части кузова соединены между собой с каждой из поперечных сторон (то есть в направлении, перпендикулярном направлению наложения несущих частей кузова, то есть их концы размещены, в основном, в горизонтальном направлении, когда деталь установлена на автомобиль) с помощью промежуточного элемента 32, образующего периферийную раму, расположенную таким образом, чтобы окружать каждую из несущих частей кузова. В частности, они соединены с рамой 32 путем свинчивания с использованием промежуточной прокладки 34. Посадочное место 31 образует, таким образом, закрытую и, предпочтительно, герметичную полость.

Деталь, состоящая из несущих частей кузова, промежуточного элемента и элементов, содержащихся в посадочном месте, выполняется за одну операцию и устанавливается между нижними частями 18 кузова автомобиля. Она может быть также изготовлена вне сборочного конвейера автомобиля, что позволяет уменьшить пространство с края конвейера для сокращения манипуляций и, таким образом, обеспечить экономию стоимости производства.

Эта деталь содержит компоненты батареи 36, размещенные в посадочном месте 31. Эти компоненты батареи 36 содержат, по меньшей мере, один аккумулятор энергии, при этом каждый аккумулятор включает анод и катод, расположенные в ионопроводящей среде, такой, как гель. Каждый аккумулятор энергии может быть, например, изолирован снаружи герметичной пластиковой пленкой. Компонент батареи 36, содержащий один или несколько аккумуляторов энергии, включает, кроме того, жесткую оболочку, выполненную из металлического материала или пластика, окружающую аккумуляторы энергии и защищающие батарею от агрессивных внешних воздействий.

Совокупность этих компонентов 36, электрически связанных между собой с помощью соединительных элементов (не изображенных на чертежах), расположенных, предпочтительно, на поверхностях двух несущих частей кузова, обращенных внутрь посадочного места, образует батарейную систему для питания электродвигателя автомобиля. Такая деталь 24 может, в частности, содержать только один соединительный элемент для электрической системы автомобиля, размещенный снаружи посадочного места 31, при этом другие электрические соединения расположены внутри посадочного места и являются недоступными снаружи, так что электрическое функционирование батареи остается, таким образом, недоступным для пользователя батареи или даже для работника станции технического обслуживания.

Компоненты 36 расположены в центре несущих частей 28, 30 кузова на расстоянии, превышающем заданное для боковых частей расстояние от каждой из несущих частей кузова, расположенной рядом с нижней частью кузова 18. Заранее заданное расстояние составляет, по меньшей мере, 2 см, и в данном примере - приблизительно 5 см.

Каждый компонент 36 расположен на нижней несущей части кузова 28 и соединен с соседним компонентом с помощью соединительных средств, расположенных на каждом из компонентов. Эти средства образованы, в данном примере, дополняющими формами, расположенными на противоположных сторонах компонентов. На одной из этих сторон компоненты содержат действительно упругий продольный зацеп 38, выполненный заодно с оболочкой в форме крючка и имеющий свободный конец, ориентированный вверх. На противоположной стороне компонента расположен другой упругий продольный зацеп 40 в форме крючка, имеющий свободный конец, ориентированный вниз. Два зацепа размещены на компоненте таким образом, что зацеп данного компонента и зацеп противолежащего соседнего компонента могут сцепляться. Каждый зацеп содержит, кроме того, на своем свободном конце шип 42 для исключения того, чтобы они после соединения не разомкнулись. Компоненты, будучи связанными с помощью соединительных средств, могут легче удерживаться неподвижными между несущими частями кузова вследствие инерции.

Как видно на фиг. 3, существует, кроме того, пространство между каждым компонентом и верхней несущей частью кузова 30. Между некоторыми компонентами 36 и верхней частью кузова размещен соединительный орган 40. Этот орган образует упругое средство, в данном случае, исполняющее функцию пружинящей шайбы, и выполнен из пластического материала. Он опирается на несущую часть 30 кузова и компонент батареи 36, или элемент опоры на компонент, такой как крепежный элемент 46, описанный ниже, легко эластично деформируется и оказывает возвратную силу на компонент. Он образует элемент выборки зазора, позволяющий компонентам находиться в контакте с верхней несущей частью кузова, несмотря на разброс размеров компонентов.

Деталь содержит также крепежные элементы 46, связывающие верхнюю несущую часть 30 кузова с нижней несущей частью 28 или одной из несущих частей кузова, в данном случае, верхнюю несущую часть кузова с элементом, расположенным в посадочном месте.

Первый крепежный элемент 46а, связывает, в частности, верхнюю несущую часть 30 с нижней несущей частью 28. Он содержит тело крепления 45а, пересекающее компонент 36 и пружинящую шайбу 44, а также две несущих части 28, 30 кузова. Он содержит, кроме того, пластину 47а, расположенную в верхней части корпуса, опирающуюся на верхнюю часть компонента, через которую проходит корпус. Пружинящая шайба 44 расположена на фиксирующем корпусе так, чтобы находиться в контакте с несущей частью 30 кузова и пластиной 47а крепежного элемента, что позволяет передавать усилия несущей части кузова компоненту. Крепежный элемент 46а позволяет, таким образом, обеспечить хорошее позиционирование эластичной пружинящей шайбе 44.

Элемент 46а, кроме того, на каждом из своих концов имеет винтовую резьбу, и в каждой части корпуса, проходящей через несущие части кузова соединен с гайкой на поверхности, обращенной наружу каждой из несущих частей 28, 30 кузова.

Второй крепежный элемент 46b связан с пружинящей шайбой 44, опирающейся на компонент в верхней несущей части 32 кузова. Это крепление является креплением свинчиванием и может быть осуществлено с помощью классической системы винт - гайка. Пружинящая шайба 44, опирающаяся на компонент 36, оказывает возвратную силу на последний, достаточную для легкого сжатия между двумя несущими частями кузова и для передачи части усилий от верхней несущей части кузова к компоненту.

Крепежные элементы 46а, 46b позволяют лучше воспринимать усилия, оказываемые на детали в случае удара, а также увеличить жесткость детали, что позволяет исключить повреждения в процессе технического обслуживания последней и повысить ее вклад в конструкцию автомобиля, что не требует, таким образом, добавления дополнительных компенсирующих поперечных балок в пустой кузов автомобиля, утяжеляющих последний.

Крепежные элементы 46а, 46b также размещены в центральной части несущих частей кузова на расстоянии от их боковых краев.

Посадочное место содержит также на каждом из своих боковых краев зону 48, снабженную крепежными элементами и компонентом 36. Эта зона используется для поглощения ударов на высокой скорости. Для этого каждая несущая часть кузова содержит в части, ограничивающей эту зону, формы, позволяющие ей облегчить поглощение ударов. Каждая несущая часть кузова содержит, в частности, полый корпус 49, расположенный на каждом из его боковых краев. Такой полый корпус обеспечивает увеличение жесткости конца несущих частей кузова и позволяет им поглотить больше энергии в процессе деформации в случае такого удара.

Для еще большего поглощения энергии удара деталь содержит поглотитель 50, образованный вспененным блоком, размещенным на внешней поверхности промежуточного элемента 32, закрывающего посадочное место 31 вблизи каждого из боковых концов несущих частей кузова так, чтобы поглотитель был размещен между нижней частью кузова 18 и промежуточной деталью 32.

Деталь 24 изготовлена следующим образом: вначале помещают на место компоненты батареи 36 в форме блоков, предварительно соединенных с помощью соединительных элементов 38, 40, на нижней несущей части 28 кузова, затем помещают на место тело 45а фиксирующего элемента 46а так, чтобы пластина 47а была размещена с упором на верхний край компонента 36, и завинчивают первую гайку на нижний конец корпуса против нижней поверхности нижней несущей части 28 кузова для удержания пластины 47а, прижатой к компоненту. Затем соединяют раму 32 с нижней несущей частью 28 кузова через уплотнение 34.

Далее помещают пружинящую шайбу 34 на тело 45а элемента 46а, а также пружинящую шайбу 34 и фиксирующий болт 46b, затем размещают верхнюю несущую часть кузова и навинчивают соответствующие гайки на верхнюю часть тела 45а элемента 46а и на верхний конец фиксирующего болта 46 так, чтобы каждая гайка упиралась в верхнюю поверхность верхней несущей части 30 кузова. Когда верхняя несущая часть кузова размещена на месте, пружинящая упругая шайба 44 сжата и оказывает возвратную силу на компонент 36 или крепежный элемент 46а.

Далее присоединяют раму 32 к верхней несущей части кузова через уплотнение так, чтобы сформировать единую деталь, содержащую герметичное посадочное место, затем ее соединяют с нижней частью кузова автомобиля.

Далее будет описана деталь в соответствии со вторым вариантом воплощения изобретения; эта деталь образует модуль 26, расположенный сзади автомобиля на фиг. 1. Такая деталь содержит также нижнюю несущую часть 60 кузова и верхнюю несущую часть 62 кузова, при этом обе выполнены из металла. Каждая из несущих частей содержит плоскую периферийную часть 64 и центральную часть, образующую рельеф. Несущие части 60, 62 кузова размещены таким образом, что рельефы размещены напротив друг друга и образуют посадочное место 66 между несущими частями 60, 62 кузова, когда периферийные части 64 несущих частей соединены между собой. Верхняя несущая часть 62, в частности, ориентирована для того, чтобы ее рельеф образовывал выступ, тогда как нижняя несущая часть 60 ориентирована таким образом, что ее рельеф образовывал углубление при соединении вместе несущих частей.

Несущие части соединены между собой на уровне их периферийной части свинчиванием через уплотнение таким образом, чтобы посадочное место 66 образовывало закрытую полость. Несущие части кузова, кроме того, имеют размеры, обеспечивающие их соединение с лонжеронами, имея, по существу, в частности, размер, равный расстоянию между лонжеронами. Деталь 26, таким образом, может быть также закреплена свинчиванием под лонжеронами 20 автомобиля через периферийную зону несущих частей кузова.

Компоненты 68 батареи также размещены в посадочном месте 66. Эти компоненты такие же, как описаны выше. Для удобного размещения компонентов в посадочном месте нижняя несущая часть 62 содержит выступы 70, образующие раму, образующую проход для приема компонента, причем такая рама образует средства позиционирования компонентов 68 батареи относительно несущих частей кузова и образует также поперечную связь между компонентами.

Модуль содержит также крепежные элементы 72 нижней 60 и верхней 62 несущих частей с компонентами. Каждый крепежный элемент содержит крепящее тело 74, образованное стержнем, проходящим через посадочное место между двумя компонентами и выступающим в расположенные одно напротив другого отверстия верхней и нижней несущих частей 60, 62 кузова. Отверстие в нижней несущей части выполнено, в частности, в выступе 70.

Каждый крепежный элемент содержит в верхней части корпуса пластину 76, опирающуюся на верхние края двух соседних компонентов, размещенных с обеих сторон выступа 70. Корпус крепежного элемента 72 на своем верхнем конце также снабжен винтовой резьбой, как и на нижнем конце, и в каждой части, проходящей через несущие части кузова, соединен с гайкой, соответственно контактирующей с поверхностью, обращенной наружу каждой из несущих частей 60, 62 кузова. Эти элементы 72 позволяют также передавать усилия, вызванные ударами несущих частей, на компоненты.

Деталь, кроме того, содержит эластичный элемент 78 в форме пружинящей шайбы, размещенной на верхнем конце крепежного элемента между пластиной 76 элемента крепления и верхней несущей частью 62 таким образом, чтобы находиться в контакте с верхней несущей частью и пластиной и осуществлять возвратные усилия на пластину по диагонали на компоненты 68.

Каждый компонент 68 расположен на расстоянии, превышающем заданное расстояние от бокового края 67 каждой из несущих частей кузова. Заданное расстояние превышает 5 см. Описанные крепежные элементы 72 расположены, кроме того, на расстоянии, превышающем заданное расстояние от каждого из поперечных краев несущих частей.

Посадочное место 66 содержит, таким образом, бордюрную зону, свободную от компонента и элементов крепления. Эта зона предусмотрена для деформирования и поглощения удара на высокой скорости. Для этого каждая несущая часть кузова содержит в области, ограничивающей бордюрную зону, волнистости 80, обеспечивающие планируемую деформацию несущей части кузова. Последняя деформируется действительно путем связывания в кипы, которое соответствует продольному изгибу несущей части кузова только на части его длины и только на уровне его бокового края вследствие наличия на нем волнистостей. Такая деформация обеспечивает хорошее поглощение энергии.

Описанные выше детали являются предпочтительными, так как они позволяют разместить батареи очень большой емкости для гибридных или электромобилей благодаря структуре, обеспечивающей хорошее сопротивление ударам и значительному весу.

Деталь может также содержать вблизи компонентов воздуховоды для обеспечения охлаждения последних или других функциональных элементов, не изображенных на чертежах.

Следует отметить, что изобретение не ограничено описанным выше.

Конструкция автомобиля может, например, содержать несколько деталей, образующих более мелкие подмодули, в частности, меньшего поперечного размера, что описан выше. Таким образом, каждая деталь, образованная наложением несущих частей, соединена, по меньшей мере, с другой независимой деталью вне сборочного конвейера таким образом, чтобы образовать модуль с размерами, позволяющими его соединить с другими структурными продольными элементами для установки за одну операцию на кузове.

Автомобиль может содержать один или более двух модулей или блок несущих частей кузова. Каждый блок несущих частей является независимым и автомобиль может содержать идентичные или различные блоки, когда их имеется более одного.

Несущие части могут также не образовывать модуль, а устанавливаться непосредственно на структурные продольные элементы так, чтобы быть соединенными с этими элементами независимо одна от другой. Можно также отметить, что позиционирование поперечных балок и несущих частей на автомобиле не ограничено тем, что описано.

Каждая совокупность несущих частей могла бы также содержать единственный компонент батареи, включающий большое количество аккумуляторов энергии. Напротив, каждый компонент мог бы также содержать один аккумулятор энергии при большом количестве компонентов, размещаемых в посадочном месте.

Крепежные элементы не ограничиваются элементами, представленными выше. Их форма может быть изменена. Можно также использовать другие средства крепления, нежели винтовые. Некоторые из крепежных элементов могут быть также расположены вблизи поперечных балок несущих частей кузова по-другому.

Следует отметить также, что компоненты и крепежные элементы могут отстоять от каждого конца в продольных и боковых направлениях несущих частей, либо только от одного из этих концов в зависимости от рисков повреждений, которым могут подвергаться эти концы при ударе на большой скорости. Например, когда несущие части расположены сзади автомобиля, они могут быть снабжены средствами поглощения энергии ударов.

Совокупность несущих частей может быть также снабжена упругими средствами. Кроме того, эти средства могут быть другими, нежели представленные. Например, эти средства могут содержать пружину, расположенную вокруг фиксирующего элемента.

Бордюрная зона несущих частей кузова, снабженная компонентами и фиксирующими элементами, может также пересекаться фиксирующими элементами и/или быть выполненной по-другому, чем в примерах. Несущая часть может просто содержать плоскую стенку в этом направлении. Она может также принимать другие формы, позволяющие планировать деформацию несущих частей. Кроме того, дополнительные средства поглощения энергии могут быть размещены в посадочном месте вместо или в дополнение к элементам, расположенным снаружи его. Они могут быть образованы сетью нервюр из термопластичного материала.

Средства позиционирования компонентов относительно несущей части кузова также имеют варианты или могут быть выполнены отлично от представленных.

Компоненты могут также содержать средства соединения с другими компонентами, расположенными на поверхностях, не изображенных на чертежах. Средства позиционирования и соединения могли бы быть также совмещены.

Совокупность несущих частей может также являться суппортом для пола автомобиля. Она может также воспринимать усилия, предназначенные для точек крепления, опоясывающих пол.

Материалы, используемые для различных элементов автомобиля, могут также отличаться от представленных выше. Кроме того, форма различных элементов не ограничена представленной выше. Можно было бы, например, представить, что два компонента батареи наложены один на другой внутри посадочного места в направлении наложения.

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Конструкция автомобиля содержит структурный продольный элемент с каждого из боковых краев, две несущие части кузова, один компонент батареи и один крепежный элемент. Две несущие горизонтальные части кузова наложены одна на другую с возможностью формирования посадочного места между ними. Каждая из несущих частей соединена с одним из двух структурных продольных элементов. Один компонент батареи содержит один аккумулятор энергии, размещенный в посадочном месте. Один крепежный элемент содержит крепящее тело, упругое средство, пластину и две гайки. Крепящее тело пересекает две несущие части кузова, упругое средство и пластину. Пластина опирается на компонент батареи. Упругое средство опирается на пластину и одну из несущих частей кузова для приложения возвратной силы к компоненту батареи. Крепящее тело содержит два крепежных конца, выходящих из несущих частей кузовов. Каждая гайка установлена на крепежном конце и контактирует с наружной поверхностью несущей части кузова. Один или несколько крепежных элементов расположены таким образом, что один из компонентов батареи находится в сжатом состоянии в вертикальном направлении наложения несущих частей. Деталь автомобиля предназначена для соединения с одним конструктивным продольным элементом кузова автомобиля и расположена по боковому краю конструктивного продольного элемента. Достигается снижение веса и увеличение пространства салона автомобиля. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Конструкция автомобиля, отличающаяся тем, что она содержит структурный продольный элемент с каждого из боковых краев, а также, по меньшей мере, две несущие части кузова, в основном горизонтальные, наложенные одна на другую с возможностью формирования посадочного места между ними, при этом каждая из несущих частей соединена, по меньшей мере, с одним из двух структурных продольных элементов, по меньшей мере, один компонент батареи, содержащий, по меньшей мере, один аккумулятор энергии, размещенный в посадочном месте, по меньшей мере, один крепежный элемент, содержащий крепящее тело, упругое средство, пластину и две гайки, причем крепящее тело пересекает две несущие части кузова, упругое средство и пластину, причем пластина опирается на компонент батареи, причем упругое средство опирается на пластину и одну из несущих частей кузова для приложения возвратной силы к компоненту батареи, причем крепящее тело содержит два крепежных конца, выходящих из несущих частей кузовов, причем каждая гайка, установленная на крепежном конце, контактирует с наружной поверхностью несущей части кузова, при этом один или несколько крепежных элементов расположены таким образом, что, по меньшей мере, один из компонентов батареи находится в сжатом состоянии в направлении наложения несущих частей, в основном в вертикальном направлении.

2. Конструкция по п.1, в которой второй компонент батареи, содержащий, по меньшей мере, один аккумулятор энергии, размещенный в кожухе, находится в сжатом состоянии между несущей частью кузова и упругим средством, соединенным с другой несущей частью кузова для приложения возвратной силы к компоненту батареи.

3. Конструкция по п.1, в которой каждая несущая часть кузова содержит несколько поперечных балок, расположенных, в основном, в горизонтальном направлении, при этом каждый компонент батареи размещен на расстоянии от одного поперечного края несущей части кузова, предпочтительно на расстоянии, превышающем 2 см, в частности 5 см.

4. Конструкция по п.1, в которой две несущих части кузова дополнительно связаны между собой своими поперечными краями непосредственно или с помощью, по меньшей мере, одного промежуточного элемента таким образом, что посадочное место образует закрытую полость, предпочтительно, с использованием уплотнения для обеспечения герметичности полости.

5. Конструкция по п.4, в которой совокупность, образованная несущими частями кузова, и, при необходимости, один или несколько промежуточных элементов образуют единую деталь, предназначенную для установки за одну операцию соответственно на один или несколько конструктивных продольных элементов.

6. Конструкция по п.1, в которой, по меньшей мере, одна несущая часть согласуется с одним из своих поперечных краев для поглощения энергии удара при высокой скорости, причем этот край является, в частности, краем или одним из краев, расположенных на расстоянии от компонентов батареи, а несущая часть содержит, предпочтительно, полый корпус или волнистости вблизи края.

7. Конструкция по п.1, в которой, по меньшей мере, одна из двух несущих частей кузова или, при необходимости, один или несколько промежуточных элементов снабжены средствами поглощения энергии вблизи, по меньшей мере, одного поперечного края, по меньшей мере, одной несущей части кузова.

8. Конструкция по п.1, в которой, по меньшей мере, одна из несущих частей кузова выполнена, по меньшей мере, частично из электропроводного материала, такого как металлический материал, и содержит, в частности, по меньшей мере, металлический слой, в основном, на всей своей поверхности.

9. Конструкция по п.1, в которой в посадочном месте выполнены средства циркуляции воздуха, причем, предпочтительно, по меньшей мере, одна несущая часть кузова предназначена для образования таких средств.

10. Деталь автомобиля, предназначенная для соединения, по меньшей мере, с одним конструктивным продольным элементом кузова автомобиля, расположенная по боковому краю последнего, отличающаяся тем, что она содержит, по меньшей мере, две несущих части кузова, наложенные одна на другую таким образом, чтобы образовать посадочное место между ними, по меньшей мере, один компонент батареи, содержащий, по меньшей мере, один аккумулятор энергии, размещенный в посадочном месте, по меньшей мере, один крепежный элемент, содержащий крепящее тело, прокладку, пластину и две гайки, причем крепящее тело пересекает две несущие части кузова, упругое средство и пластину, причем пластина опирается на компонент батареи, причем упругое средство опирается на пластину и одну из несущих частей кузова для приложения возвратной силы к компоненту батареи, причем крепящее тело содержит два крепежных конца, выходящих из несущих частей кузовов, причем каждая гайка, установленная на крепежном конце, контактирует с наружной поверхностью несущей части кузова, при этом один или несколько крепежных элементов размещены таким образом, что, по меньшей мере, один из компонентов батареи находится в сжатом состоянии в направлении наложения.