本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的机动车。
背景技术:
由us9045030b2已经知道一种机动车,其中,在车身的底部的下侧上设置具有盖子的壳体。在壳体中设置蓄能器例如电池组。
技术实现要素:
本发明的目的是,实现一种机动车,其中,在机动车的底部组件的下侧上设置用于蓄能器的壳体,使得底部组件的振动是降低的。
所述目的通过权利要求1的特征达到。
按本发明的机动车具有车身,所述车身具有乘客室,所述乘客室包括底部结构。在该底部结构的下侧上固定用于蓄能器的壳体结构。该壳体结构是封闭的容器,该容器具有槽形的构件和与槽形的构件隔开距离的盖子。槽形的构件例如具有环绕的侧壁和设置在所述侧壁上的底部。
在底部的下侧与壳体结构的盖子的外表面之间的中间空间中设置至少一个缓冲构件,所述缓冲构件在预紧的情况下安装在处于壳体结构的盖子与底部之间的中间空间中。
在一种有利的实施方式中,所述缓冲构件是有针对性地构成的弹性体弹簧,其材料特性在动态载荷下具有动态的硬化性,使得在从大于0.1hz起的频率的动态载荷下的刚度以大于2的动态的硬化因子大于静态的刚度,所述静态的刚度在准静态的载荷下例如在装配情况下存在。
弹性体弹簧的动态硬化性的性能引起,在动态载荷下的刚度大于在准静态载荷下的刚度。因此,在准静态的载荷情况下、例如在准静态的装配情况下实现,需要较低的力用来压缩缓冲构件。在施加频率大于0.1hz的动态载荷下发生动态的硬化性,所述动态的硬化性基于提高的刚度而引起振动降低。
在一种有利的实施方式中,动态的硬化性在从0.1~100hz的频率范围内具有处于2~30范围内的动态的硬化因子。
在一种有利的实施方式中,缓冲构件是弹性体构件,其材料特性具有在0.1~800hz频率范围内的至少0.2的阻尼系数。
在另一种有利的实施方式中,缓冲构件是弹性体构件,其材料特性具有在0.1~100hz频率范围内的至少0.7的阻尼系数。
优选地,通过将壳体结构固定在车身底部上,压缩缓冲构件到预定高度。构件高度取决于不同的参数。属于这些参数的有:在壳体结构的底部的下侧与盖子的外表面之间的误差状况。存在的误差有时由制造引起。另外对于装配需要误差。
构件高度附加地取决于振幅,所述振幅在缓冲构件在底部下方的安装位置上在机动车行驶时并且在与行驶相关联的底部激励时出现。
在一种有利的实施方式中,缓冲构件粘接在蓄能器的壳体结构的盖子的外表面上和/或在底部的下侧上。
优选地,缓冲构件覆盖在底部的下侧上的外表面的至少0.1%~90%。
附图说明
下面借助于附图示例性地说明本发明的实施方式。其中:
图1显示车身的底部的原理图,所述底部在其两个侧边缘上固定在各侧门槛上;
图2显示在相应地激励车身的底部时产生的自振形式,所述自振形式在两个固定的侧端部之间从中性的中心线腹形地向上和腹形地向下变动;
图3显示在中性状态下的缓冲构件的横截面图,所述缓冲构件具有与在图2中的向上指向的振动形式相对应的向上指向的凹形的形状;
图4显示在图1中显示的底部、在挤压状态下处于底部的下侧上的显示于图3中的缓冲构件以及设置在缓冲构件下方的固定于底部的纵梁上的壳体结构的横截面图;
图5显示壳体结构的上侧的俯视图,在其上设置有在振动相关的部位上大面积的缓冲构件;
图6显示从前方朝在图5中显示的壳体结构连同设置在壳体结构上的缓冲构件观察的横截面图;
图7显示从上方朝壳体结构的上侧观察的视图,在该上侧上设置一个唯一的大面积的缓冲构件,该缓冲构件具有按图3的横截面;
图8显示在图7中显示的实施方式的横截面图,其中,缓冲构件的横截面由矩形的横截面和弓形的横截面组成;并且
图9显示曲线图,在左侧的坐标轴上表示动态的加固因子,在右侧的坐标轴上表示阻尼系数,并且在横坐标上表示频率。
具体实施方式
图1显示机动车1的未进一步描述的车身2的底部3的原理图。该底部3在其两个侧边缘1a和1b上经由在图4中描述的侧门槛或者纵梁18、19以及车身2的乘客室的处于侧门槛或者纵梁上方的侧框架在原理上被固定地夹紧。
机动车1的底部3是可振动的系统,其例如具有在图2中显示的自振形式4。自振形式4具有向上振动的腹形的或者凸形的区段5以及向下振动的腹形的凹形的区段6。凸形的区段5和凹形的区段6分别具有相同的最大振幅a5,6。在图2中在虚线3a中描述底部3的中性的不振动的状态。
在图3中描述由弹性体弹簧构成的缓冲构件7在中性的即未预紧的状态25下的横截面图。弹性体弹簧在静态的未预紧的状态25下在未施加振动的情况下具有线性的弹簧特征曲线。
弹性体弹簧是三维物体,其例如可以是空心体,或者实心体,或者这两者的组合体。
弹性体弹簧可以由天然橡胶的硫化橡胶或者由合成橡胶制成。
缓冲构件7由下面的矩形的区段8和上面的弓形的区段9组成。缓冲构件7具有总高度z7。实线的分界线10表示在两个区段8和9之间的过渡部。
弓形的区段9在图3中在其两个端部11a和11b上用点状的轮廓线补充。被增大了点状轮廓线的弓形的区段9对应于图2的具有弓形高度z5,6的弓形的凸形的区段5,所述弓形高度对应于最大振幅a5,6。
弓形的区段9具有弓形高度z9,其小于图2的凸形的区段5的最大振幅a5,6。矩形的区段8具有高度z8。
图4显示机动车1的底部或者底部结构3。机动车1具有车身2,该车身具有未描述的乘客室。乘客室在对置的两侧上通过侧框架限定,各侧框架在它们各自的下端部上分别具有侧门槛,所述侧门槛具有集成的或者单独的纵梁。
在底部结构3的下侧12的外表面12a上固定用于蓄能器14的壳体结构13。壳体结构13是封闭的容器,其包括槽形的构件22和盖子16。槽形的构件22具有环绕的侧壁和设置在侧壁上的底部。
盖子16与槽形的构件22的底部22a在形成空腔的情况下隔开距离。在壳体结构13的空腔中设置蓄能器14,蓄能器的形式为电池组并且也许形式为燃料容器。
在机动车1的车身2的底部3的下侧12与壳体结构13的盖子16的外表面15之间的中间空间28中设置缓冲构件7。
在一种实施方式中,缓冲构件7和壳体结构13的装配如此实现,使得首先缓冲构件7设置在底部3上并且紧接着壳体结构13定位在缓冲构件7上。在另一种实施方式中,缓冲构件7首先设置在壳体结构13上并且紧接着壳体结构13连同缓冲构件7定位在底部3上。
然后实现壳体结构13例如经由螺纹联接装置23固定在相应的侧面的纵梁或者侧门槛18、19上,所述纵梁或者侧门槛在底部3的相应的外边缘20、21上相应地构成。
在壳体结构13固定在底部3上时,缓冲构件4被挤压了量z,所述量在所显示的实施方式中为z5,6,即图2的最大振幅a5,6。缓冲构件7在图4的预紧状态17下具有高度z7,17。
缓冲构件7在中间区域中比在各边缘区域上更强地压缩。在底部3向上振动时,缓冲构件7的压缩区域跟随底部3的与压缩区域对置的区域,因此在底部3往回振动时底部3通过缓冲构件7制动。
由于缓冲构件7、24a~24d、26预紧,也实现误差的补偿,所述误差由于装配过程和制造过程而存在。
缓冲构件7的预紧的程度取决于多个参数。为了实施壳体结构13和缓冲构件7在底部3上的装配以及壳体结构13在底部3上的固定23,需要装配间隙s13。该装配间隙s13例如为2mm≤s13≤6mm。
还有底部3和/或壳体结构13的构件误差t3,13,其例如为-3mm≤t3,13≤3mm。
底部3的可能的最大振幅a例如为-1mm≤a3≤1mm。通过考虑装配间隙s13、制造误差t3,13和最大振幅amax,得到预紧的缓冲构件7的最小的和最大的伸展尺寸。
在壳体结构13的外表面15与底部3的下侧12上的外表面12a以及设置在它们之间的预紧的缓冲构件7之间的力流因此经由材料特性和几何构造在各种误差情况下都被保证。
在一种实施方式中,缓冲构件7是弹性体弹簧。缓冲构件7的材料具有高缓冲特性,能够几何地适配于底部3和蓄能器14的壳体结构13的要被缓冲的形式,并且可以被预紧或者说压缩70%以下。
由于壳体结构13例如经由螺纹联接装置固定23在相应的侧门槛或纵梁18或19上,实现缓冲构件的夹紧。
在一种实施方式中,缓冲构件7粘接在底部3的下侧12的外表面12a上和/或在壳体结构13的上侧16的外表面15上。
图5和6显示一种实施方式,其中,局部地在壳体结构13的上侧16上在多个部位上设置各单个的缓冲构件24a、24b、24c和24d,在这些部位上,底部3具有较高的振幅a。
在图6中的从前方观察的视图中,缓冲构件24a~24d处于松弛状态25下。由于在图6中显示的缓冲构件24a~24d的不同的高度,不同的减振是可能的。
在图7和8中显示第二实施方式,其中,一个大面积的缓冲构件26设置在壳体结构13的上侧16上。缓冲构件26在图7和8中处于松弛状态25下。
图9显示一个图表,在左侧的纵坐标上表示动态的加固因子,在右侧的纵坐标上表示阻尼系数,并且在横坐标上表示频率。
具有较小的动态的加固性的材料的特征值关于频率在由小方块组成的下面的曲线vunten上描述,并且具有动态的高加固性的材料的特征值关于频率在由小方块组成的上面的曲线voben上描述。
在下面的曲线vunten中,动态的加固因子从在大约0.1hz小频率时的数值1增加到在大约35hz频率时的数值大约1.2。
在上面的曲线voben中,动态的加固因子从在大约0.1hz小频率时的数值1增加到在大约35hz频率时的数值大约8.5。
缓冲构件7、24、26是弹性体构件,其材料特性具有动态的硬化性,使得在动态载荷下的刚度高于在准静态载荷下的刚度。因此,在准静态的装配情况下产生较低的力用于压缩缓冲构件,相反,在动态的设计情况下为了减振而产生提高的刚度。
另外在图9中在实线中为一种缓冲构件描述下面的曲线dunten,该缓冲构件的材料特性具有在0.1~50hz频率范围中的在0.1与0.2之间的阻尼系数。
另外在图9中在实线中为一种缓冲构件描述上面的曲线doben,该缓冲构件的材料特性具有在0.1~50hz频率范围中的至少0.7的阻尼系数。
缓冲构件例如粘接在蓄能器的壳体的横向结构上和/或在底部的下侧上。蓄能器例如是高电压蓄能器。
通过为了提及的目的而应用前述的缓冲构件,提高在用电池组运行的车辆(或者bev,即电池式电动车辆)中的声学性和振动舒适性,而不产生在装配过程期间的缺点。
缓冲构件构成为弹性体构件并且用于夹紧在蓄能器、高电压蓄能器与车身之间,其中,构成为弹性体构件的缓冲构件具有动态硬化性的特性。
这种材料特性描述在动态载荷下(例如在40hz时)相对于准静态刚度的材料加固效果。该材料特性在这种应用情况下是有利的。
预紧的按本发明的弹性体弹簧在蓄能器-车身复合体的减振和结构动力学方面的效果可以通过有针对性地构造按本发明的弹性体弹簧的动态的硬化性而被明显提高,而不由于在准静态装配中的夹紧对于蓄能器-车身复合体出现缺点。
1.一种机动车(1),其具有车身(2),所述车身(2)具有乘客室,所述乘客室具有底部结构(3),在该底部结构(3)的下侧(12)上固定用于蓄能器(14)的壳体结构(13),该壳体结构(13)是封闭的容器,该容器具有槽形的构件(22)和与槽形的构件(22)隔开距离的盖子(16),在所述底部(3)的下侧(12)与壳体结构(13)的盖子(16)的外表面(15)之间的中间空间(28)中设置至少一个缓冲构件(7、24a~24d、26),所述缓冲构件在预紧的情况下安装在处于壳体结构(13)的盖子(16)与所述底部(3)之间的中间空间(28)中,所述缓冲构件(7、24a~24d、26)是能压缩的,其特征在于,所述缓冲构件(7、24a~24d、26)是弹性体弹簧,该弹性体弹簧的材料特性在动态载荷下具有动态的硬化性,使得在从大于0.1hz的频率起的动态载荷下的刚度以大于2的动态的硬化因子大于在准静态载荷下、例如在装配情况下的刚度。
2.根据权利要求1所述的机动车,其特征在于,所述动态的硬化性在0.1~100hz的频率范围内具有处于2~30范围内的动态的硬化因子。
3.根据权利要求1或2所述的机动车,其特征在于,所述弹性体弹簧的材料特性具有在0.1~800hz频率范围内的至少0.2的阻尼系数。
4.根据权利要求1或2所述的机动车,其特征在于,所述弹性体弹簧的材料特性具有在0.1~100hz频率范围内的至少0.7的阻尼系数。
5.根据上述权利要求中任一项所述的机动车,其特征在于,通过将壳体结构(13)固定在所述底部(3、18、19)上,所述弹性体弹簧(7、24a~24d、26)压缩到高度(h7,17),所述高度取决于在缓冲构件(7、24a~24d、26)在所述底部(3)下方的安装位置上在机动车(1)行驶时并且在与行驶相关联的所述底部(3)激励时出现的振幅(a)。
6.根据上述权利要求中任一项所述的机动车,其特征在于,所述缓冲构件(7、24a~24d、26)粘接在蓄能器(14)的壳体结构(13)的盖子(16)的外表面(15)上和/或在所述底部(3)的下侧(12)上。
7.根据上述权利要求中任一项所述的机动车,其特征在于,能压缩的弹性体弹簧具有适配于载荷情况的刚度。
8.根据上述权利要求中任一项所述的机动车,其特征在于,所述缓冲构件(7)覆盖在所述底部(3)的下侧(12)上的外表面(12a)的至少0.1%~90%。
技术总结