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CN113226819A - 机动车辆结构 - Google Patents

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CN113226819A CN201980085035.0A CN201980085035A CN113226819A CN 113226819 A CN113226819 A CN 113226819A CN 201980085035 A CN201980085035 A CN 201980085035A CN 113226819 A CN113226819 A CN 113226819A
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S·阿马阿南
C·张
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

本发明涉及电动或混合动力车辆的一种结构(1)，该结构包括底板(3)、电池托盘(4)和经压缩的泡沫板(2)，该电池托盘紧固至该底板(3)下方，该经压缩的泡沫板布置在该电池托盘(4)与该底板(3)之间。本发明还涉及一种包括这种结构(1)的车辆以及一种组装方法。

Description

机动车辆结构
技术领域
本发明涉及一种机动车辆的结构。本发明还涉及一种包括这种结构的车辆以及一种用于组装这种结构的方法。
背景技术
车辆、特别是机动车辆经受振动。为了改善这些车辆的舒适性，有必要减少特别是引起噪声的这些振动。
已知文献US 2008/136110 A1描述了用于在车辆底板与能量储器之间隔声的系统，而无论该能量储器是燃料储箱还是电池托盘。燃料储箱与底板之间藉由声密封件隔绝以防止噪声传播到密封的空的空间中。
然而，这种解决方案提供对于噪声的部分隔绝但不提供对于振动的隔绝。
发明内容
本发明的目的是提供一种补救上述缺点的车辆结构。特别地，本发明用于提供一种车辆结构，该车辆结构是简单的并且易于实施，并且通过该结构，车辆的底板可以关于噪声和振动隔绝。
本发明涉及一种用于电动或混合动力车辆的结构，该结构包括底板、电池托盘和经压缩的泡沫板，该电池托盘紧固在该底板下方，该经压缩的泡沫板布置在该电池托盘与该底板之间。
在一个实施例中，该泡沫板的表面包括微穿孔，这些微穿孔被配置成当该板受压缩时抽出包含在该泡沫中的空气和/或被配置成避免水进入该泡沫中。
在一个实施例中，该泡沫板进一步包括孔，该孔在该泡沫板的一个面上开孔或从一个面到另一个面穿过该泡沫板，这个孔被配置成当该板受压缩时抽出包含在该泡沫中的空气。
在一个实施例中，该泡沫板进一步包括朝向该车辆的后部定位的部分，该部分的表面包括孔，这些孔被配置成当该板受压缩时抽出包含在该泡沫中的空气。
在一个实施例中，该泡沫板被压缩到该底板与该电池托盘之间，压缩的程度为20％与40％之间、包括端值、特别地为30％与40％之间、包括端值。
在一个实施例中，在受压缩时，该泡沫板的厚度为10mm与20mm之间、包括端值、优选地为13mm与14mm之间、包括端值、特别是等于或基本上等于13mm，其中该板的压缩程度为30％。
在一个实施例中，该泡沫板包括聚氨酯泡沫。
在一个实施例中，该泡沫是具有尺寸小于2mm的孔的泡沫。
本发明还涉及一种包括根据本发明的结构的车辆、特别是混合动力车辆或电动机动车辆。
最终，本发明涉及一种用于组装车辆结构的方法，该方法包括以下步骤：对泡沫板进行穿孔；将该泡沫板布置在车辆底板与车辆电池托盘之间；将所述泡沫板压缩至20％与40％之间的压缩程度；以及将该电池托盘紧固至该底板，其方式为使得该泡沫板保持被压缩至20％与40％之间的压缩程度。
附图说明
通过举例的方式，附图示出了根据本发明的车辆结构的实施例。
[图1]图1示出了车辆结构。
[图2]图2示出了车辆结构。
[图3A]图3A示出了从上方看到的根据第一实施例的优化了空气的抽出的泡沫板。
[图3B]图3B示出了从上方看到的根据第二实施例的优化了空气的抽出的泡沫板。
[图3C]图3C示出了从上方看到的根据第三实施例的优化了空气的抽出的泡沫板。
[图4]图4是根据本发明的一个实施例的车辆结构的分解视图。
具体实施方式
下文参考图1描述了根据本发明的一个实施例的车辆结构的示例。
结构1包括车辆底板3和电池托盘4。电池托盘4紧固至底板3。特别地，电池托盘紧固在底板3下方。表述“下方”在此应理解为是指当包括该结构的车辆处于操作位置时，电池托盘4在底板3下方。因此，电池托盘4优选地旨在布置在车辆的乘客隔室外部。
车辆结构1还包括泡沫板2。泡沫板2布置在车辆结构1的电池托盘4与底板3之间。
底板3有利地构成车辆的乘客隔室的水平平台。
底板3不限于车辆的乘客隔室内部的第一层，而是可以包括多个层或一个组件，该组件的至少一个层布置在车辆的内表面处。
电池托盘4可以包括呈六面体或基本上呈六面体形状的至少一个部分。
如图2所示，电池托盘4包括电池43。电池43优选地电连接至车辆的电驱动马达。在一个实施例中，电池托盘4包括冷却系统42。冷却系统42优选地布置在电池43下方。
电池托盘4还包括旨在包含电池和冷却系统的隔室或包壳。隔室的上侧41与泡沫板2接触或朝向泡沫板2定向。
泡沫板2的宽度和长度显著地大于所述泡沫板2的厚度。因此，泡沫板2优选地包括两个主面，这两个主面由称为厚度的较小尺寸分开。
表述“显著地大于”应理解为是指宽度和长度至少是厚度的10倍、优选地至少是50倍。
泡沫板2是固体泡沫板2。泡沫板2包括开孔或闭孔材料。开孔材料包括由流体饱和的精细几何形状固体基质。开孔材料优选地包括连续的固体网络，空气气泡被捕获在该连续的固体网络中。
优选地，泡沫板2包括聚合物泡沫。
聚合物泡沫有利地使得可以获得泡沫板2。
优选地，泡沫板2包括聚合物基质、最优选地包括聚氨酯基质。
泡沫板2可以包括阻燃化合物。因此，泡沫板2还可以用作车辆的结构1的电池托盘4与底板3之间的防火墙。
开孔材料或闭孔材料可以由其密度和基质的结构限定、特别是由其孔隙率和其孔的形状限定。
开孔材料的损耗因子(或内部阻尼模量)在10Hz的频率和23℃的温度下可以在0.1与0.3之间。损耗因子是阻尼所耗散的能量与变形周期期间存储并随后恢复的弹性能量之比的量度。
损耗因子等于损耗模量与储能模量(E’)之比的正切。
开孔材料的压缩的储能模量(E’)在10Hz的频率和23℃的温度下可以在1000Pa与50000Pa之间。
开孔材料的密度可以在20g/L与100g/L之间。
优选地，泡沫板2包括微孔材料，也就是说网络的孔的尺寸在1μm与1mm之间。
在一个实施例中，泡沫是闭孔泡沫并且孔具有小于2mm的尺寸。
布置在底板3与电池托盘4之间的泡沫板2被压缩或预加载。实际上，对泡沫板2进行压缩有利地允许更好地吸收底板3的振动并且吸收噪声。压缩增加了板的刚度。
在一个实施例中，泡沫板2受与两个主力正交的力压缩，或受压缩而减小泡沫板2的厚度。
电池托盘4可以机械地紧固至底板3以便在电池托盘与底板3之间留出空间，该空间小于泡沫板2静止(也就是说没有任何载荷作用在板上)时的厚度。因此，泡沫板2在安装期间通过由底板3和电池托盘4的上侧41提供的压缩而变形。
车辆结构可以包括紧固器件，以便能够将电池托盘4紧固至底板3。这些紧固器件优选地允许不穿过泡沫板2而紧固。
在一个实施例中，泡沫板2的压缩程度在20％与60％之间。优选地，泡沫板2的压缩程度为大约30％。表述“压缩程度”应理解为泡沫板2静止时的厚度与泡沫板2受压缩时的厚度之间的差值除以泡沫板2静止时的厚度所得的比值。
当在底板3被压缩到电池托盘4之间时，泡沫板2可以具有10mm与20mm之间的厚度。优选地，泡沫板2静止时具有大约20mm的厚度。一旦该结构安装好，则所述泡沫板2被压缩大约30％。因此，泡沫板2在底板3与电池托盘4之间受压缩并且安装好时的厚度为大约13mm。
泡沫板2还包括用于抽出包含在固体基质中的空气的器件。这些空气抽出器件使得可以在泡沫板2受压缩时将空气从其中抽出。空气的这种抽出使得可以降低板2压缩时由于空气压力增加而爆裂的风险。
在图3A所示的第一实施例中，泡沫板2的至少一个表面包括微穿孔。包括微穿孔的表面优选地为泡沫板2的上表面。因此，空气的抽出不受底板3的或电池托盘4的表面的阻碍。
微穿孔在泡沫板2的体积的一部分上延伸。因此，被捕获在固体基质的网络中的空气可以穿过这些穿孔而更容易地离开所述基质。
微穿孔可以具有0.05mm与3mm之间的厚度或直径。微穿孔可以在泡沫板2的体积中延伸泡沫板2的长度或宽度的20％与99％之间的长度。
在一个实施例中，至少一个微穿孔在泡沫板2的长度或宽度上从该泡沫板的一侧穿到另一侧。
泡沫板2可以的微穿孔密度为每平方毫米2到10个微穿孔、优选地每平方毫米2到6个微穿孔。
微穿孔的这些特征有利地允许在对板进行压缩期间更好地将包含在泡沫中的空气抽出、并且用于防止水进入泡沫中。
微穿孔可以被定位在板2的两个面上、优选地两个面中仅有一个面是微穿孔的，这面必须被定位在板2的上表面上，也就是说朝向车辆的乘客隔室(与机动车辆结构的底板接触)。
在图3B所示的第二实施例中，泡沫板2包括在至少一个主面上开口的至少一个孔7、特别地包括穿过板的厚度的孔7。开孔7用于缩短空气离开泡沫板2所必须行进的最小距离。
如果泡沫板2包括单个开孔7，则所述开孔7优选地位于泡沫板2的中心区域。
在一个实施例中，开孔7的孔口的面积为泡沫板2的旨在与电池托盘4接触的面积的不到5％或泡沫板2的旨在与底板3接触的面积的不到1％。
在泡沫板2包括多个开孔7的实施例中，开孔7的孔口面积的总和为泡沫板2的旨在与电池托盘4接触的面积的不到20％或泡沫板2的旨在与底板3接触的面积的不到10％。
上述第二实施例还可以与第一实施例结合。
在图3C所示的与第一实施例和/或第二实施例兼容的第三实施例中，泡沫板2包括朝向车辆后部定位的部分，该部分的表面包括用于抽出空气的孔8。
实际上，将更大直径的孔8定位在后部区域使得可以抽出更大体积的空气。该解决方案在微穿孔不可以使得在相对较短的时间段抽出足够大体积的空气的情况下尤其有效。与车辆行驶方向相反的后部区域就耐久性而言要求不那么严格。
因此，限制了基质中心处空气过压的风险。
因此，包括电池托盘4和在底板3下方的泡沫板2的组件形成了质量-弹簧-质量效应。
电池托盘4的壁中的振动以及声波在弹簧(泡沫板2)中被阻尼。最终，声音和振动被阻尼。
在一个实施例中，电池托盘4包括至少一个紧固区域6。至少一个紧固区域6可以相对于上侧41侧向地延伸。
上侧41可以被布置成在电池托盘4与底板3之间留出用于将泡沫板2插入其中的空间，如上文所述。
至少一个紧固区域6可以包括紧固器件、比如用于将电池托盘4紧固至底板3的孔洞或螺纹孔。
本发明还涉及一种包括这种结构1的车辆。该车辆优选地是机动车辆、最优选地是包括用于驱动车辆的电动机的机动车辆。
本发明还涉及一种用于组装车辆结构1的方法。组装方法的一个实施例如下所述。车辆结构1优选地是如先前所述的车辆结构1。
该方法包括以下步骤：
-将泡沫板2布置在车辆底板3与电池托盘4之间；
-将所述泡沫板2压缩至20％与40％之间的压缩程度；
-将电池托盘4紧固至底板3，其方式为使得电池托盘4与底板3分开的距离小于泡沫板2静止时的厚度。
优选地，所述距离为泡沫板2静止时的厚度的60％与80％之间。
在一个实施例中，压缩步骤和紧固步骤同时进行。
在本申请中，表述“大约”在其后跟有数值时应理解为所述数值上下10％的范围。

Claims (10)

1.一种用于电动或混合动力车辆的结构(1)，该结构包括底板(3)、电池托盘(4)和经压缩的泡沫板(2)，该电池托盘紧固在该底板(3)下方，该经压缩的泡沫板布置在该电池托盘(4)与该底板(3)之间。
2.如前一项权利要求所述的车辆结构(1)，其中，该泡沫板(2)的表面包括微穿孔，这些微穿孔被配置成当该板受压缩时抽出包含在该泡沫中的空气和/或被配置成避免水进入该泡沫中。
3.如前述项权利要求中任一项所述的车辆结构(1)，其中，该泡沫板(2)进一步包括孔(7)，该孔在该泡沫板的一个面上开孔或从一个面到另一个面穿过该泡沫板，这个孔被配置成当该板受压缩时抽出包含在该泡沫中的空气。
4.如前述权利要求之一所述的车辆结构(1)，其中，该泡沫板(2)进一步包括朝向该车辆的后部定位的部分，该部分的表面包括孔(8)，这些孔被配置成当该板受压缩时抽出包含在该泡沫中的空气。
5.如前述权利要求之一所述的车辆结构(1)，其中，该泡沫板(2)被压缩到该底板(3)与该电池托盘(4)之间，压缩的程度为20％与40％之间、包括端值、特别地为30％与40％之间、包括端值。
6.如前述权利要求之一所述的车辆结构(1)，其中，在受压缩时，该泡沫板(2)的厚度为10mm与20mm之间、包括端值、优选地为13mm与14mm之间、包括端值、特别是等于或基本上等于13mm，其中该板的压缩程度为30％。
7.如前述权利要求之一所述的车辆结构(1)，其中，该泡沫板(2)包括聚氨酯泡沫。
8.如前述权利要求之一所述的车辆结构(1)，其中，该泡沫是具有尺寸小于2mm的孔的泡沫。
9.一种车辆(5)、特别是混合动力车辆或电动机动车辆，该车辆包括如前述权利要求之一所述的结构(1)。
10.一种用于组装车辆结构(1)的方法，该方法包括以下步骤：
-对泡沫板(2)进行穿孔；
-将该泡沫板(2)布置在车辆底板(3)与车辆电池托盘(4)之间；
-将所述泡沫板(2)压缩至20％与40％之间的压缩程度；
-将该电池托盘(4)固定至该底板(3)，其方式为使得该泡沫板(2)保持被压缩至20％与40％之间的压缩程度。
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