用于防止具有无线充电板的电动车辆的副车架被向后推动的装置

文档序号:1930676 发布日期:2021-12-07 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 用于防止具有无线充电板的电动车辆的副车架被向后推动的装置 (Apparatus for preventing subframe of electric vehicle having wireless charging pad from being pushed backward ) 是由 崔钟宪 姜承圭 于 2020-10-22 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种用于防止具有无线充电板的电动车辆的副车架被向后推动的装置。所述装置包括:推动支架构件,所述推动支架构件的一个侧部联接至设置在电动车辆的副车架前方的前端构件,并且延伸为布置在副车架与安装在副车架下方的无线充电板之间。在前方车辆碰撞时,该装置能够引起装备有无线充电板的副车架的变形,以防止副车架被向后推动。(The present invention relates to a device for preventing a subframe of an electric vehicle having a wireless charging pad from being pushed backward. The device comprises: a push bracket member, one side of which is coupled to a front end member provided in front of a sub-frame of the electric vehicle, and extends to be arranged between the sub-frame and a wireless charging pad installed below the sub-frame. The device can cause deformation of a subframe equipped with a wireless charging pad at the time of a front vehicle collision to prevent the subframe from being pushed backward.)

用于防止具有无线充电板的电动车辆的副车架被向后推动的 装置

技术领域

本发明涉及用于防止在配备有用于给电动车辆充电的无线充电板的车辆发生碰撞时副车架被向后推动的装置。

背景技术

本部分中的陈述仅提供与本发明相关的背景信息,并不构成现有技术。

已经研发出利用无线充电板的无线充电技术,以解决随着电动车辆的增加正在成为技术问题的电池的较长充电时间,较短里程以及充电的不方便。

参考图1,无线充电板20安装在前部电力电气(power electric,PE)室的下部中,也就是说,安装在副车架10中,目的是高压电池底板的下端的定位、离地间隙的限制、线路布局的适合性以及用户的充电便利性。

然而,不同于在与前方车辆碰撞的情况下通过连接至载荷路径而被依次压缩并变形时吸收并分配碰撞能量的其他部件,由于无线充电板20独立地固定至副车架10,因此无线充电板20不包括在碰撞的载荷路径中,从而增加副车架10的刚性使得碰撞期间副车架10的变形被抑制。

因此,副车架10的安装螺栓容易与纵梁分离,以致增加了副车架10向后侧的摆动撞击高压电池,从而可能损坏高压电池。

以上描述的内容是为了帮助对本发明的背景的理解,并且可以包括本发明所属领域的普通技术人员以前未知的内容。

发明内容

本发明提供了一种装置,其能够在前方车辆碰撞时通过引起配备有无线充电板的副车架的变形来防止副车架被向后推动。

本发明的其它目的和优点可以通过如下描述来理解,并且参考本发明的示例性实施方式而变得明显。

在本发明的一种形式中,用于防止具有无线充电板的电动车辆的副车架被向后推动的装置包括:推动支架构件,所述推动支架构件的一个侧部联接至设置在电动车辆的副车架前方的前端构件,并且延伸为布置在副车架与安装在副车架下方的无线充电板之间。

另外,所述推动支架构件的一个侧部可以联接至前端构件的前表面。

在一种形式中,穿过无线充电板的前安装部的前螺栓可以穿过在所述推动支架构件中形成的前螺栓通孔,以与副车架接合。

在另一种形式中,穿过在无线充电板的前安装部后方形成的中间安装部的中间螺栓可以穿过在推动支架构件中形成的中间螺栓通孔,以与副车架接合。

在本发明的一些形式中,所述推动支架构件可以设置为一对推动支架构件,以布置在与构成副车架的两个侧构件相对应的位置处。

在本发明的一些形式中,该装置可以进一步包括:塑性铰链支架和铰链构件,所述塑性铰链支架安装在无线充电板的后安装部上,并且在其中形成支架通孔;所述铰链构件铰链联接至塑性铰链支架的上端,并且在其中形成铰链通孔。

在此,铰链构件可以铰链联接至塑性铰链支架的后侧的上端。

在另一种形式中,穿过后安装部的后螺栓可以穿过支架通孔和铰链通孔,以与副车架接合。

在本发明的一些形式中,铰链通孔的直径可以对应于后螺栓的螺纹部分,并且后螺栓的头部可以插入到支架通孔中。

此外,橡胶构件可以插入在支架通孔的内表面与后螺栓的头部之间。

在本发明的另一个形式中,用于防止具有无线充电板的电动车辆的副车架被向后推动的装置包括:推动支架构件、塑性铰链支架和铰链构件,所述推动支架构件布置在副车架与安装在副车架下方的无线充电板之间,并且在其中形成与无线充电板的前安装部相对应的前螺栓通孔;所述塑性铰链支架安装在无线充电板的后安装部,并且在其中形成支架通孔;所述铰链构件铰链联接至塑性铰链支架的上端,并且在其中形成铰链通孔。

在其他形式中,穿过后安装部的后螺栓可以穿过支架通孔和铰链通孔,以与副车架接合,铰链通孔的直径可以对应于后螺栓的螺纹部分,并且后螺栓的头部可以插入到支架通孔中。

在本发明的一些形式中,橡胶构件可以插入在支架通孔的内表面与后螺栓的头部之间。

通过本文提供的描述,进一步的适用领域将变得明显。应当理解,本说明书和具体示例仅旨在说明的目的,并不旨在限制本发明的范围。

附图说明

为了可以很好地理解本发明,现在将参考所附附图通过给出示例的方式来描述其不同的形式,在附图中:

图1是示出了无线充电板的安装关系的示意图;

图2是示出了将本发明的一种形式的用于防止副车架被向后推动的装置应用于车辆的状态的示意图;

图3是示出了图2的一部分的侧表面的形状的示意图;

图4A、图4B和图4C是示出了本发明的一种形式的用于防止副车架被向后推动的装置的一部分的操作状态的示意图;

图5是示出了车辆碰撞前的侧表面的形状的示意图,图6是示出了车辆碰撞前的下表面的形状的示意图;

图7是示出了车辆碰撞后的侧表面的形状的示意图,图8是示出了车辆碰撞后的下表面的形状的示意图;

图9A是示出了车辆碰撞后本发明的一种形式的用于防止副车架被向后推动的装置的状态的示意图;

图9B是图9A标识部分的放大图。

本文所描述的附图只是用于说明的目的,并不旨在以任何方式限制本发明的范围。

具体实施方式

以下说明在本质上仅仅是示例性的,并不旨在限制本发明、应用或用途。应当理解,在所有附图中,相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。

应该参考显示本发明的示例性形式的附图以及附图中的描述,以充分理解本发明、本发明的操作优点以及通过实践本发明达到的目标。

在描述本发明的示例性形式中,可以减少或省略已知技术或重复的描述,以避免模糊本领域普通技术人员对本发明的理解。

图2示出了将本发明的一种形式的用于防止副车架被向后推动的装置应用于车辆的状态,图3示出了图2的一部分的侧表面的形状,图4A、图4B和图4C示出了根据本发明的一种形式的用于防止副车架被向后推动的装置的一部分的操作状态。

在下文中,将参考图2至图4C对用于防止具有无线充电板的电动车辆的副车架被向后推动的装置进行描述。

本发明应用于电动车辆中,其中无线充电板安装在副车架中,以抑制或防止在前方车辆碰撞时由于副车架的向后推动而不能变形所造成的冲击施加至高压电池。

保险杠安装在车辆的前侧上,以便保护车辆和乘客免受前方碰撞,安装碰撞吸能盒31以便支撑构成保险杠的后梁的后侧,冲击传递至安装在碰撞吸能盒31后方的前端构件32。

副车架10布置在前端构件32后方,在车身的下部处支撑发动机和变速器,并且确保车辆的结构刚性,以促进载荷传递。副车架10由大致矩形的框架制成,该大致矩形的框架包括前构件、后构件以及在前构件和后构件中的每一个的两侧上形成的纵梁。

用于给高压电池充电的无线充电板20安装在副车架10下方。

为了安装无线充电板20,前安装部21、中间安装部22和后安装部23从前侧依次形成在无线充电板20中,并且前螺栓41、中间螺栓42和后螺栓43穿过前安装部21,中间安装部22和后安装部23,以联接至副车架10的下部。

前安装部21、中间安装部22和后安装部23中的每一个成对地形成,以对应于副车架10的两个纵梁。

具体地,后安装支架11形成在与副车架10的无线充电板20的后安装部23相对应的位置处,并且后螺栓43穿过在后安装部23中形成的螺栓通孔24,以联接至安装在后安装支架11中的焊接螺母12。

在车辆碰撞时,用来破坏如上所述联接的副车架10与无线充电板20之间的关系的本发明的用于防止副车架被向后推动的装置包括塑性铰链支架110、铰链构件120、橡胶构件130和推动支架构件140。

推动支架构件140的一个侧部固定至前端构件32,并且推动支架构件140布置在副车架10与无线充电板20之间。

更具体地,推动支架构件140由固定部141和螺栓切割部142形成,所述固定部141的一个侧部固定至前端构件32的前表面,并且所述螺栓切割部142从固定部141弯折并形成为延伸,以布置在副车架10与无线充电板20之间。

另外,螺栓通孔143和144形成在螺栓切割部142中,因此前螺栓41和中间螺栓42设置为分别穿过前螺栓通孔143和中间螺栓通孔144。

也就是说,在所述推动支架构件140联接至前端构件32并且推动支架构件140的位置由前螺栓41和中间螺栓42固定的状态下发生前方碰撞时,当由于碰撞载荷路径,碰撞吸能盒31被压缩,然后前端构件32被依次压缩和变形时,前端构件32通过压缩而向后移动并在前螺栓41和中间螺栓42中产生剪切力,从而引起前螺栓41和中间螺栓42的剪切断裂。

因此,一旦前螺栓41和中间螺栓42被剪切,则副车架10与无线充电板20彼此分离,而仅保持后部安装。

在前螺栓41和中间螺栓42被剪切之后,塑性铰链支架110使得副车架10仅在其自身的刚性下变形。

塑性铰链支架110安装在无线充电板20的后安装部23上,并且铰链构件120铰链联接至塑性铰链支架110的一侧。

在一种形式中,铰链构件120可以铰链联接至塑性铰链支架110的后侧的上端。

为了对应于后安装部23的螺栓通孔24,在塑性铰链支架110中形成支架通孔111,并且还在铰链构件120中形成铰链通孔121。因此,后螺栓43通过螺栓通孔24插入到塑性铰链支架110中,然后所述后螺栓43穿过支架通孔111的螺纹部分插入到安装在副车架10的后安装支架11中的焊接螺母12中,从而实现联接。

由于铰链通孔121的直径对应于后螺栓43的螺纹部分的直径,铰链通孔121的直径可以形成为小于后螺栓43的头部所插入的塑性铰链支架110的支架通孔111的直径。

另外,橡胶构件130插入在后螺栓43的头部与支架通孔111的内表面之间,所述后螺栓43的头部插入到塑性铰链支架110的支架通孔111中。在前方车辆碰撞时,橡胶构件130使得后螺栓43平稳地从塑性铰链支架110的支架通孔111释放。

如上所述,塑性铰链支架110、推动支架构件140和其他组件可以成对配置,以对应于副车架10的两个侧组件。

对所述塑性铰进一步地描述,在弯折的梁中,当载荷增加超过梁材料的弹性极限时,塑性区域从梁的最外部边缘开始,最终梁的整个截面进入塑性区。也就是说,中性轴(neutral axis)的一侧被塑性压缩,而其另一侧受到塑性拉伸。在这种状态下,梁在将弯矩直接保持在恒定值的状态下形成铰链连续地枢转。在这种状态下的弯矩称为全塑性力矩,而具有全塑性力矩的截面的机械状态称为塑性铰(plastic hinge)。

在下文中,将参考图5至图9B对在车辆碰撞时由于根据本发明的用于防止副车架被向后推动的装置而产生的操作状态进行描述。

图5示出了车辆碰撞前的侧表面的形状,图6示出了车辆碰撞前的下表面的形状。推动支架构件140位于副车架10与无线充电板20之间,并且前螺栓41和中间螺栓42穿过推动支架构件140,以联接至副车架10。

图7示出了车辆碰撞后的侧表面的形状,图8示出了车辆碰撞后的下表面的形状。在前方车辆碰撞时,由于碰撞载荷路径,碰撞吸能盒31被压缩,然后前端构件32被依次压缩和变形。

因此,推动支架构件140被向后移动的程度与前端构件32的压缩量L差不多,从而在前螺栓41和中间螺栓42中产生剪切力,引起前螺栓41和中间螺栓42的剪切断裂。

因此,副车架10与无线充电板20由于剪断的前螺栓41和剪断的中间螺栓42而彼此分离,而仅保持后部安装。

当仅保持后部安装时,达到图4C所示的状态。也就是说,如图9A和图9B所示,除了后安装部23之外,无线充电板20由于其自重而向下移动,从而无线充电板20由于铰链构件120的枢转操作而变为如图4C所示的状态。

在这种情况下,后螺栓43从橡胶构件130的塑性铰链支架110释放,并且和铰链构件120一起保持与副车架10的焊接螺母12的联接。

因此,塑性铰链支架110(也就是说,无线充电板20)仅由焊接螺母12与后螺栓43之间的接合力支撑,并且副车架10与无线充电板20分离,从而只具有现有的自身刚性,以便发生变形。从而,可以避免由于向后推动而使高压电池受到撞击。

根据按照本发明的用于防止具有无线充电板的电动车辆的副车架被向后推动的装置,在前方车辆碰撞时,副车架与无线充电板之间的关系被破坏,以通过降低副车架的刚性来引起变形,从而可以通过防止副车架被向后推动来确保高压电池的稳定性。

尽管参考所附附图对本发明进行了描述,但是本技术领域的技术人员将显而易见的是,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以进行各种改变和修改,而不限于本文中所公开的示例性形式。因此,应当注意,这样的替换或修改落入本发明中。

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