电池安装结构的制作方法

1.本发明涉及一种电池安装结构，尤其涉及一种应用在车辆中的电池安装结构。


背景技术：

2.在现有技术中，可在车辆中搭载电池，所述电池通过设置在车体前部的前侧框(front side frame)上的电池座进行支撑，并经由固定件进行固定。例如，专利文献1公开电池安装结构具有电池座，其中电池座的前端固定在车体的安装座上，且电池的后端固定在车体的刚性部件上，由此将电池稳定地安装在前侧框。然而，考量到车辆中所用的引擎型态对整体布局的影响，当在电池的后方设有安装在发动机室中的部件时，如何确保在车辆发生碰撞时前侧框具有足够的碰撞行程(stroke)，是目前需解决的课题。
3.[现有技术文献]
[0004]
[专利文献]
[0005]
[专利文献1]日本专利公开第2019-14274号


技术实现要素：

[0006]
本发明提供一种电池安装结构，能够控制电池在车辆发生碰撞时的行动而确保前侧框具有足够的碰撞行程。
[0007]
本发明提供一种电池安装结构，适用于将电池安装在车体的前侧框，所述电池安装结构包括：安装座，设置在所述前侧框上；电池座，设置在所述安装座上来支撑所述电池；以及后支撑脚，设置在所述电池座的后端，其中，所述电池座的中央固定在所述安装座的固定部，所述后支撑脚的下端固定在车体的刚性部件，并且所述后支撑脚的下端形成有脆弱部。
[0008]
在本发明的一实施例中，在所述电池座设有朝向所述安装座突出的刚性部。
[0009]
在本发明的一实施例中，所述刚性部设置在所述前侧框的车辆宽度方向的内侧。
[0010]
在本发明的一实施例中，在所述刚性部设有在远离所述安装座的所述固定部的方向上倾斜的倾斜部。
[0011]
在本发明的一实施例中，在所述倾斜部设有在车辆前后方向上与所述安装座的所述固定部的位置一致的沟部。
[0012]
在本发明的一实施例中，安装在所述电池座的所述电池的重心在平面上来看配置在所述沟部上，且固定所述电池的固定件在平面上来看对应于所述电池的所述重心。
[0013]
在本发明的一实施例中，所述固定件在平面上来看对应于所述安装座的所述固定部。
[0014]
在本发明的一实施例中，所述后支撑脚在相较于所述前侧框更靠近车辆宽度方向的外侧的位置进行结合。
[0015]
在本发明的一实施例中，在车辆前后方向上的位置与所述电池座相向的发动机安装部件相对于所述电池座倾斜。
[0016]
在本发明的一实施例中，所述电池安装结构更包括前支撑脚，所述前支撑脚设置在所述电池座的前端，且所述前支撑脚在车辆宽度方向的内侧朝向所述前侧框倾斜。
[0017]
在本发明的一实施例中，所述前支撑脚朝向车辆前后方向的后方倾斜。
[0018]
在本发明的一实施例中，所述后支撑脚从所述电池座的车辆宽度方向的内侧朝向所述刚性部件倾斜。
[0019]
在本发明的一实施例中，所述后支撑脚的横截面呈l形，且所述脆弱部由在所述后支撑脚的下端的缺陷部朝向所述刚性部件弯曲所构成。
[0020]
在本发明的一实施例中，在所述后支撑脚设有由所述后支撑脚的下端朝向所述刚性部件弯曲所成的重叠部。
[0021]
基于上述，在本发明的电池安装结构中，安装座设置在前侧框上，电池座设置在安装座上来支撑电池，后支撑脚设置在电池座的后端，其中电池座的中央固定在安装座的固定部，后支撑脚的下端固定在车体的刚性部件，并且后支撑脚的下端形成有脆弱部。如此，当车辆发生碰撞而使前侧框以其弯曲部作为碰撞起点往后方与上方变形时，电池座与安装座配合移动而破坏后支撑脚的脆弱部，由此电池座往后方与上方移动，而能够与发动机安装部件错开。据此，本发明的电池安装结构能够控制电池在车辆发生碰撞时的行动而确保前侧框具有足够的碰撞行程。
[0022]
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
[0023]
图1是依照本发明的一实施例的电池安装结构的立体示意图；
[0024]
图2是图1所示的电池安装结构的侧视示意图；
[0025]
图3是图1所示的电池安装结构的俯视示意图；
[0026]
图4是图1所示的电池安装结构在另一视角下的立体示意图；
[0027]
图5是图4所示的电池安装结构的前视示意图；
[0028]
图6是图4所示的电池安装结构所用的后支撑脚的立体示意图；
[0029]
图7是图1所示的电池安装结构应用在车体中的俯视示意图；
[0030]
图8是图7所示的电池安装结构应用在车体中的侧视示意图。
[0031]
附图标记说明：
[0032]
50：车体；
[0033]
52：前侧框；
[0034]
52a：棱线；
[0035]
54：刚性部件；
[0036]
60：电池；
[0037]
70：发动机安装部件(制动部件)；
[0038]
72：顶部；
[0039]
80、150：固定件；
[0040]
82a、82b：端部；
[0041]
90a、90b：连接件；
[0042]
100：电池安装结构；
[0043]
110：安装座(安装部件)；
[0044]
112：固定部；
[0045]
120：电池座；
[0046]
120a：后端；
[0047]
120b：前端；
[0048]
120c：中央；
[0049]
122：刚性部；
[0050]
124：倾斜部；
[0051]
126：沟部；
[0052]
128：安装部；
[0053]
130：后支撑脚；
[0054]
132：脆弱部；
[0055]
134：缺陷部；
[0056]
136：重叠部；
[0057]
140：前支撑脚；
[0058]
142：第一支撑部；
[0059]
144：第二支撑部；
[0060]
146：第三支撑部；
[0061]
d：车辆下方向；
[0062]
fr：车辆前方向；
[0063]
g：重心；
[0064]
l：车辆左方向；
[0065]
p：位置线；
[0066]
rr：车辆后方向；
[0067]
r：车辆右方向；
[0068]
u：车辆上方向。
具体实施方式
[0069]
现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。其中，图1是依照本发明的一实施例的电池安装结构的立体示意图，图2是图1所示的电池安装结构的侧视示意图，图3是图1所示的电池安装结构的俯视示意图，图4是图1所示的电池安装结构在另一视角下的立体示意图，图5是图4所示的电池安装结构的前视示意图，图6是图4所示的电池安装结构所用的后支撑脚的立体示意图，图7是图1所示的电池安装结构应用在车体中的俯视示意图，图8是图7所示的电池安装结构应用在车体中的侧视示意图。以下将搭配图1至图8说明本实施例的电池安装结构100的用途、设置位置与具体结构等，但本实施例的电池安装结构100仅为本发明的其中一个示例，本发明并不以此为限制。
[0070]
首先，请参考图1至图3，其中图1与图2示出电池安装结构100的整体，而图3省略示出电池安装结构100的一部分(例如是后述的安装座)，以便于说明电池安装结构100的具体
结构。在本实施例中，电池安装结构100设置在车体50的前侧框52上，并适用于将电池(如后续说明)安装在车体50的前侧框52。电池安装结构100包括作为安装部件的安装座110、电池座120、后支撑脚130以及前支撑脚140等部件。安装座110设置在车体50的前侧框52上。电池座120设置在安装座110上来支撑电池，后支撑脚130设置在电池座120的后端120a，且前支撑脚140设置在电池座120的前端120b。其中，电池座120的中央120c固定在安装座110的固定部112，前支撑脚140的下端固定在车体50的前侧框52，后支撑脚130的下端固定在车体50的刚性部件54(在图2示出)，并且后支撑脚130的下端形成有脆弱部132(在图2示出)。
[0071]
此处，所述前侧框52是与车体50的一部分例如车体前部结构(未示出)连接，并沿着车辆前后方向(即车辆前方向fr与车辆后方向rr)延伸设置的框架结构，而刚性部件54是设置在前侧框52的附近的补强结构，但本发明不以此为限制。其中，安装座110设置在前侧框52上，例如是沿着车辆上下方向(即车辆上方向u与车辆下方向d)安装在前侧框52的上方。类似地，电池座120设置在安装座110上，例如是沿着车辆上下方向安装在安装座110的上方。再者，电池座120的后端120a，是指电池座120的对应于车辆后方向rr的一端，电池座120的前端120b，是指电池座120的对应于车辆前方向fr的一端，且电池座120的中央120c，是指电池座120的后端120a与前端120b之间的部分，不限于电池座120的正中央。由此，经由电池安装结构100支撑的电池也设置在车体50的前侧框52的上方(电池如后续说明)。
[0072]
也就是说，在本实施例中，电池座120的后端120a与前端120b经由后支撑脚130与前支撑脚140连接到车体50的刚性部件54与前侧框52，且电池座120的中央120c固定在安装座110的固定部112，由此电池安装结构100稳定地安装在前侧框52上。在此情况下，当车辆发生碰撞而使前侧框52以其弯曲部作为碰撞起点往后方(即车辆后方向rr)与上方(即车辆上方向u)变形时，电池座120与安装座110往后方与上方配合移动而破坏后支撑脚130的脆弱部132，使后支撑脚130的脆弱部132断裂。由此，即使电池的后方设有安装在发动机室中的部件，电池座120在车辆发生碰撞时经由破坏后支撑脚130的脆弱部132而容易地往后方与上方移动，而能够与发动机安装部件错开(电池与发动机安装部件如后续说明)。据此，电池安装结构100能够控制电池在车辆发生碰撞时的行动而确保前侧框52具有足够的碰撞行程。
[0073]
针对安装座110与电池座120的固定方式，进一步说明如下。在本实施例中，如图1至图3所示，在电池座120设有朝向安装座110突出的刚性部122。刚性部122设置在前侧框52的车辆宽度方向的内侧(例如是图3所示的前侧框52的对应于车辆右方向r的一侧)，也就是说，刚性部122与前侧框52在车辆宽度方向(即车辆左方向l与车辆右方向r)上错开。较佳地，刚性部122是由电池座120的一部分从车辆上方向u往车辆下方向d形成为凹陷来构成为朝向安装座110突出，但不此为限制。进而，刚性部122位在电池座120的中央120c，因而刚性部122随着电池座120的中央120c一并固定在安装座110的固定部112。例如，从车辆上方向u往车辆下方向d将固定件150如螺栓等穿入位在电池座120的中央120c的刚性部122与安装座110的固定部112来进行固定，但本发明不以此为限制。
[0074]
由此，在本实施例中，电池座120经由朝向安装座110突出的刚性部122与安装座110紧密抵靠，从而当车辆发生碰撞时，安装座110能够推动朝向安装座110突出的刚性部122而容易地推动电池座120配合移动，且电池座120因刚性部122与前侧框52在车辆宽度方向上错开而更容易往后方与上方移动，因而能够更容易地破坏后支撑脚130的脆弱部132，
使后支撑脚130的脆弱部132断裂。并且，由于刚性部122形成为凹陷，因而能够收容用于固定位在电池座120的中央120c的刚性部122与安装座110的固定部112的固定件150如螺栓等，抑制固定件150与电池之间的干涉(电池如后续说明)来稳定地固定电池。然而，本发明并不限制安装座110与电池座120的上述结构，其可依据需求调整。
[0075]
再者，在本实施例中，如图1至图3所示，在刚性部122设有在远离安装座110的固定部112的方向上倾斜的倾斜部124。详细来说，所述远离安装座110的固定部112的方向，相当于远离位在电池座120的中央120c的刚性部122的方向，因此所述倾斜部124是指形成为凹陷的刚性部122往周围(如车辆前方向fr、车辆后方向rr、车辆右方向r等)延伸所构成的倾斜的壁面。由此，当在电池座120的中央120c形成刚性部122时，在刚性部122的周围形成倾斜部124，能够抑制褶皱而容易地构成刚性部122。然而，本发明并不限制电池座120的上述结构，其可依据需求调整。
[0076]
进而，在本实施例中，如图1至图3所示，在倾斜部124设有在车辆前后方向上与安装座110的固定部112的位置一致的沟部126。详细来说，沟部126设置在倾斜部124上的与安装座110的固定部112(相当于固定件150)的位置一致的位置，如图1与图3所示出的位置线p。所述一致包括大致上一致而允许在前后稍微错开，并不以此为限制。如此，在倾斜部124设有沟部126，能够对倾斜部124进行补强而抑制变形，由此能够更容易地在车辆发生碰撞时破坏后支撑脚130的脆弱部132，使后支撑脚130的脆弱部132断裂。然而，本发明并不限制电池座120的上述结构，其可依据需求调整。
[0077]
针对前支撑脚140的具体结构，进一步说明如下。请参考图4与图5，其中图4与图5省略示出电池安装结构100的一部分(例如是安装座110)，以便于说明电池安装结构100的具体结构。在本实施例中，如图4与图5所示，前支撑脚140在车辆宽度方向的内侧(例如是对应于车辆右方向r的一侧)朝向前侧框52倾斜，且前支撑脚140朝向车辆前后方向的后方(即车辆后方向rr)倾斜。详细来说，前支撑脚140具有从电池座120的前端120b的对应于车辆左方向l的端部由上往下且由后往前朝前侧框52倾斜延伸的第一支撑部142、从电池座120的前端120b的对应于车辆右方向r的端部由上往下且由后往前朝前侧框52倾斜延伸的第二支撑部144、以及将第一支撑部142与第二支撑部144的对应于车辆上方向u的端部横向连接的第三支撑部146，由此构成为在车辆宽度方向的内侧朝向前侧框52倾斜并朝向车辆前后方向的后方倾斜的大致呈三角形的支架。然而，在其他未示出的实施例中，前支撑脚140也可以采用单一板件，或采用更复杂的结构来构成在车辆宽度方向与车辆前后方向上倾斜。
[0078]
也就是说，在本实施例中，前支撑脚140在车辆宽度方向与车辆前后方向上倾斜，而电池座120的前端120b连接前支撑脚140的第三支撑部146，并经由前支撑脚140的第一支撑部142与第二支撑部144倾斜地支撑。由此，即使电池座120与安装座110偏移设置，也能够透过倾斜的前支撑脚140确实地支撑在前侧框52上。并且，由于前支撑脚140倾斜地设置在前侧框52上，因而前支撑脚140在拉伸方向(例如，车辆上方向u)和压缩方向(例如，车辆下方向d)上的刚性高。然而，本发明并不限制前支撑脚140的上述结构，其可依据需求调整。
[0079]
针对后支撑脚130的具体结构，进一步说明如下。在本实施例中，如图3至图5所示，后支撑脚130从电池座120的车辆宽度方向的内侧(例如是对应于车辆右方向r的一侧)朝向刚性部件54倾斜，且后支撑脚130在相较于前侧框52更靠近车辆宽度方向的外侧(例如是对应于车辆左方向l的一侧)的位置进行结合。详细来说，后支撑脚130从电池座120的后端
120a的对应于车辆右方向r的端部由上往下朝前侧框52与设置在前侧框52的上方的刚性部件54(如图4所示)倾斜延伸，由此构成为在车辆宽度方向的内侧朝向前侧框52与刚性部件54倾斜的大致呈条状的支架。并且，由于刚性部件54设置在前侧框52的上方，且更进一步位在前侧框52的棱线52a的车辆宽度方向的外侧(例如是对应于车辆左方向l的一侧)，因而朝向刚性部件54倾斜的后支撑脚130在相较于前侧框52更靠近车辆宽度方向的外侧的位置来与刚性部件54进行结合。
[0080]
也就是说，在本实施例中，后支撑脚130在车辆宽度方向上倾斜，并经由刚性部件54连接到前侧框52的车辆宽度方向的外侧(例如是对应于车辆左方向l的一侧)。由此，电池座120的后端120a能够经由后支撑脚130在车辆宽度方向上进行支撑。并且，即使当车辆发生碰撞而使前侧框52往后方与上方变形时，电池座120不会干涉后支撑脚130，因而能够经由后支撑脚130来维持与刚性部件54的连接关系。然而，本发明并不限制后支撑脚130的上述结构，其可依据需求调整。
[0081]
再者，请参考图4与图6，其中图6仅示出电池安装结构100的后支撑脚130，以便于说明后支撑脚130的具体结构。在本实施例中，后支撑脚130的横截面呈l形，脆弱部132由在后支撑脚130的下端的缺陷部134朝向刚性部件54弯曲所构成，且在后支撑脚130设有由后支撑脚130的下端朝向刚性部件54弯曲所成的重叠部136。详细来说，后支撑脚130可为横截面大致呈l形的条状支架，且后支撑脚130的下端(即对应于车辆下方向d的一端)形成有缺口来作为缺陷部134，由此后支撑脚130能够以缺口状的缺陷部134作为弯折点朝向刚性部件54弯曲，而后支撑脚130的弯曲后的部位因靠近缺陷部134且被弯折而强度较低，因而构成为所述脆弱部132。进而，由于后支撑脚130的横截面呈l形，因而后支撑脚130的靠近缺陷部134的相对两侧的部位在弯折处彼此重叠，由此构成朝向刚性部件54弯曲所成的重叠部136。
[0082]
也就是说，在本实施例中，后支撑脚130在车辆宽度方向上倾斜，且在车辆宽度方向的内侧(例如是对应于车辆左方向l的一侧)经由刚性部件54进行固定。因此，在下端设有缺口作为缺陷部134来降低拉伸方向(例如，车辆上方向u)的强度，能够在车辆发生碰撞时更容易地破坏后支撑脚130的脆弱部132，使后支撑脚130的脆弱部132断裂。并且，在下端设有重叠部136来提高压缩方向(例如，车辆下方向d)上的强度，能够使后支撑脚130稳定地支撑电池座120。然而，本发明并不限制后支撑脚130的上述结构，其可依据需求调整。例如，重叠部136也可以经由焊接或接合剂来进行结合。
[0083]
针对电池安装结构100应用在车体50中来安装电池60的连接方式，进一步说明如下。请参考图7与图8，其中图7示出电池安装结构100在车体50中与电池60之间的相对关系，图8示出电池安装结构100在车体50中与电池60以及发动机安装部件70之间的相对关系，且图7与图8省略示出电池安装结构100的一部分(例如是安装座110)，以便于说明电池安装结构100的具体结构。
[0084]
在本实施例中，如图7与图8所示，电池60经由电池安装结构100设置在车体50的前侧框52的上方，并经由固定件80进行固定。其中，固定件80的对应于车辆宽度方向的内侧(例如是车辆右方向r的一侧)的端部82a经由连接件90a(例如是插杆)连接到电池座120的对应于车辆宽度方向的内侧的安装部128，且固定件80的对应于车辆宽度方向的外侧(例如是车辆左方向l的一侧)的端部82b经由连接件90b连接到电池座120的对应于车辆宽度方向
的外侧的安装部(未示出)，由此将电池60固定到电池座120。
[0085]
再者，在本实施例中，如图7所示，安装在电池座120的电池60的重心g在平面上来看配置在电池座120的沟部126(在图1与图3中示出)上。详细来说，电池60的重心g例如是在电池60的中央，因而对应于电池座120的中央120c。由此，将前述的设置在电池座120来对倾斜部124进行补强的沟部126也设置在电池座120的中央120c，能够使沟部126对应于安装在电池座120上的电池60的重心g。因此，即使电池60的重心g与强度高的刚性部122及固定部112等错开设置，也能够经由具有补强功能的沟部126对应电池60的重心g来稳定地支撑电池60。
[0086]
进而，在本实施例中，如图7所示，固定电池60的固定件80在平面上来看对应于电池60的重心g，且固定件80在平面上来看对应于安装座110的固定部112(在图1与图3中示出)。详细来说，电池60经由固定件80固定在电池安装结构100上，其中固定件80连接到电池座120的相对两侧，因而横跨电池60的相对两侧来将电池60固定到电池座120。如此，电池座120的安装部(如安装部128)设置成对应于电池座120的中央120c，因而与电池座120的安装部连接来固定电池60的固定件80设置成通过电池座120的中央120c，较佳地在平面上来看对应于电池60的重心g。进而，由于安装座110的固定部112对应于位在电池座120的中央120c的刚性部122，因而固定件80在平面上来看对应于配置在安装座110的固定部112上。由此，对应于电池60的重心g且对应于安装座110的固定部112上的固定件80能够稳定地支撑电池60，即将电池60稳定地固定到电池座120上。然而，本发明并不限制电池安装结构100在车体50中与电池60之间的上述相对关系，其可依据需求调整。
[0087]
另外，在本实施例中，如图8所示，在车辆前后方向上的位置与电池座120相向的发动机安装部件70相对于电池座120倾斜。详细来说，发动机安装部件70是指安装在发动机室中的部件，例如是制动部件但不以此为限制。所述发动机安装部件70通常设置在安装在电池安装结构100的电池60的后方，因此位在车辆后方向rr的发动机安装部件70在车辆前后方向上的位置与位在车辆前方向fr的电池座120相向。进而，所述发动机安装部件70相对于电池座120倾斜，例如是往车辆上方向u倾斜而使发动机安装部件70的顶部72高于电池座120的刚性部122。
[0088]
由此，在本实施例中，电池座120在车辆发生碰撞时因刚性部122受到安装座110推动而容易地往后方与上方移动，因而能够与倾斜地设置的发动机安装部件70错开。据此，电池安装结构100能够控制电池60在车辆发生碰撞时的行动而确保前侧框52具有足够的碰撞行程。然而，本发明并不限制电池安装结构100在车体50中与发动机安装部件70之间的上述相对关系，其可依据需求调整。
[0089]
综上所述，在本发明的电池安装结构中，安装座设置在前侧框上，电池座设置在安装座上来支撑电池，后支撑脚设置在电池座的后端，其中电池座的中央固定在安装座的固定部，后支撑脚的下端固定在车体的刚性部件，并且后支撑脚的下端形成有脆弱部。较佳地，电池座的前端设有前支撑脚，后支撑脚在相较于前侧框更靠近车辆宽度方向的外侧的位置进行结合，前支撑脚在车辆宽度方向的内侧朝向前侧框倾斜，且在车辆前后方向上的位置与电池座相向的发动机安装部件相对于电池座倾斜。如此，当车辆发生碰撞而使前侧框以其弯曲部作为碰撞起点往后方与上方变形时，电池座与安装座配合移动而破坏后支撑脚的脆弱部，由此电池座往后方与上方移动，而能够与发动机安装部件错开。据此，本发明
的电池安装结构能够控制电池在车辆发生碰撞时的行动而确保前侧框具有足够的碰撞行程。
[0090]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的实施例的技术方案的范围。