【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及汽车电池组的领域，并且更具体地涉及一种用于在将汽车电池组安装到车身中使用的间隔件、一种包括这种间隔件的组件、以及一种使用这种间隔件将电池组安装到车身的方法。
技术介绍
1、汽车行业的电气化增加带来了许多挑战，包括电池系统的设计及电池系统与比如乘用车、卡车等电力驱动车辆的组装。电池系统的设计考虑因素包括比如碰撞能量吸收等乘客安全性、电池组的防冲击和防振动保护、热管理、成本和重量约束、组装空间约束、以及生产组装考虑因素。
2、用于电力驱动车辆的汽车电池系统(也被称为电池组)可能具有相当大的大小和重量。作为示例，附接到乘用车的底侧的电池组可能具有2×2米的大小和相当于汽车总重量的大约25％的重量。这种大的质量必须以电池组在驾驶条件期间在结构上和功能上保持稳定的方式被设计并且以允许将电池组高效且牢固地组装到汽车底侧的方式被附接到汽车底侧。电池组的较大大小也带来了关于公差的挑战。在汽车组装过程中，电池组附接到汽车底侧用于形成经组装的车身。在许多现代汽车中，电池组包括被布置为用于承担结构负载并且吸收碰撞能量的结构。
3、一般而言，汽车电池组包括壳体和布置在壳体中的多个部件，该多个部件包括通常以电池模块分组的多个可充电电池、电子电池管理系统、冷却系统、隔热体、以及用于容纳各个电池模块的结构。
4、汽车电池组的壳体通常由金属(比如铝和/或钢结构)制成。壳体可以包括槽状壳体部分和壳体顶盖，该壳体顶盖附接至槽状壳体部分以封闭该槽状壳体部分。在一些设计中，槽状壳体部分由外围框架和附接到外围框架的底盖提供。
5、从组装的角度来看，由于在壳体内存在电池模块，通常不能通过将顶盖附接到车身底侧来将电池组附接到车身底侧。为了将电池组附接到车身底侧，电池组的壳体因此可以典型地沿着壳体的侧面设置有外部附接特征，比如长形铝或钢结构，这些长形铝或钢结构附接到槽状壳体部分的相反两侧并且设置有用于接纳拧入车身底侧中以对电池组进行附接的组装螺钉的多个螺钉孔。
6、在现有技术中，已知的是在车辆的车身底部与电池组顶盖之间的空间中布置由发泡弹性材料制成的多个间隔件元件。泡沫间隔件元件可以是典型地通过粘合剂附接到顶盖的上侧的矩形元件和/或更长形的肋状元件。泡沫间隔件响应于如上所述的通过螺钉附接电池组而被轻微压缩。在驾驶期间，泡沫间隔件防止车身底侧与电池组的顶盖之间的直接接触。
技术实现思路
1、鉴于以上内容，本专利技术旨在提供在电动车辆的电池组组装领域中的增强的间隔件和组装解决方案。
2、根据本专利技术构思的第一方面，提供了一种间隔件，该间隔件沿着间隔件的轴线在间隔件的顶端与间隔件的底端之间延伸，所述间隔件被布置为设置在车身与电池组顶盖之间用于限制顶盖朝向车身的移动，所述间隔件包括：
3、刚性支撑支架，该刚性支撑支架具有沿着所述轴线在支架的支架基部与支架的支架顶部之间延伸的支架高度，所述支架基部被布置为被附接到顶盖并且限定间隔件的底端；以及
4、弹性体构件，该弹性体构件由支撑支架支撑并且由实心弹性体材料制成，所述弹性体构件具有一体形成的第一部分和第二部分，所述第一部分延伸到间隔件的顶端并且形成该间隔件的顶端，并且所述第二部分附接到支撑支架，
5、其中：
6、弹性体构件的第一部分被结构化并布置为主要通过响应于作用在间隔件上的外力而使弹性体材料弯曲而弹性变形，以生成第一排斥弹簧力；
7、弹性体构件的第二部分被结构化并布置为主要通过响应于作用在间隔件上的所述外力超过预定值而压缩弹性体材料而弹性变形，以生成比第一部分生成的第一排斥力高的第二排斥力；以及
8、所述支架高度加上弹性体构件在支架顶部与间隔件的顶端之间的高度形成间隔件的总高度。
9、从总体功能角度来看，在驾驶条件期间，本专利技术的间隔件将充当：
10、关于顶盖的竖直移动的移动限制器和缓冲器，
11、在电池组与车身之间的振动和噪声吸收器，以及
12、在车身的底侧与电池组之间的热过滤器。
13、在驾驶条件期间，本专利技术的间隔件的弹性体构件将响应于由顶盖相对于车身的底侧的移动引起的外力而经受弹性体变形。如上所述，顶盖朝向车身的底侧的这种移动可能是由于电池组中生成的热量。热量可能导致电池组内产生压力变化，并且还可能导致对顶盖进行直接加热。两种现象可能导致顶盖的膨胀或形状变化，如果不加以应对，可能导致顶盖与车身的底侧之间直接接触，这是不允许的。在一些情况下，顶盖的竖直移动也可能由整个电池组的某种移动引起。
14、弹性体构件的弹性体变形生成排斥弹簧力，该排斥弹簧力作用以对抗和限制顶盖的这种向上移动。对于顶盖的初始微小移动，由弹性体构件的第一部分主要通过弯曲而变形生成了排斥弹簧力。弹性体构件的第一部分响应于外力的弯曲可以通过第一部分通过其弹性体弯曲向下移动到间隔件的空间中而发生。由弹性体构件的第一部分生成的第一排斥力的值可以响应于盖子移动增加和第一部分的所产生的弯曲增加而增加。
15、如果作用在间隔件上的外力超过预定值并且相应地间隔件的总高度已经减小到一定程度，则弹性体构件的第二部分起作用以辅助限制顶盖的进一步移动。顶盖的进一步向上移动将使得弹性体构件的第二部分沿着间隔件的轴线被弹性体压缩，从而生成第二排斥弹簧力，该第二排斥弹簧力比第一部分生成的第一排斥弹簧力高。结果可以被表示为间隔件的整体非线性排斥弹簧力特性。当第二部分起作用时，可以实现排斥弹簧力方面的明显增大。作为说明性非限制性示例，初始第一排斥力可以被选择为使得电池组的所有间隔件的总反作用力在弹性体构件的第一部分的操作范围内不超过100n，而由间隔件的第二部分生成的更高的第二排斥力可以被选择为使得在第二部分已经起作用之后，即在顶盖移动已经超过与间隔件的正常操作范围相对应的阈值(比如7mm)之后，电池组的所有间隔件一起的总反作用力为至少300n。
16、本专利技术构思的总体优点是，相对于现有技术的发泡元件，本专利技术提供了增强的控制和新的功能。
17、本专利技术构思在由电池组的顶盖上的间隔件生成的排斥弹簧力或反作用力的控制方面呈现出优于现有技术顶部发泡间隔件的优点。这些优点在组装条件和驾驶条件两者期间适用。现有技术的发泡间隔件不呈现任何受控功能。它们只是简单的发泡元件。
18、本专利技术提供了关于间隔件的压缩程度与响应于间隔件压缩而生成的排斥弹簧力之间的依赖性的增强的控制和设计可能性。
19、本专利技术使得可以将间隔件设计为针对车身与本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种间隔件，该间隔件沿着该间隔件的轴线在该间隔件的顶端与该间隔件的底端之间延伸，所述间隔件被布置为设置在车身与电池组顶盖之间用于限制该顶盖朝向该车身的移动，所述间隔件包括：
2.根据权利要求1所述的间隔件，其中，该支撑支架被结构化并布置为响应于由作用在该间隔件上的所述外力引起的该弹性体构件的增加的变形而在该支撑支架的内部空间内容纳该弹性体构件的增加的部分。
3.根据权利要求2所述的间隔件，其中，该支撑支架被布置为响应于由作用在该间隔件上的所述外力引起的该弹性体构件的增加的变形而在该支撑支架的所述内部空间内容纳该弹性体构件的第一部分的增加的部分。
4.根据前述权利要求中任一项所述的间隔件，其中，该弹性体构件的第一部分包括圆顶形壁，该圆顶形壁具有背向该支撑支架的凸形外表面，并且其中，该圆顶形壁的顶点在该间隔件的非负载状态下限定该间隔件的顶端。
5.根据权利要求4所述的间隔件，其中，该圆顶形壁具有至少部分地位于该支撑支架的内部空腔内的基部。
6.根据权利要求4或5所述的间隔件，其中，该弹性体构件的第二部分：
7
8.根据权利要求7所述的间隔件，其中，所述多个弹性体螺柱包括螺柱高度彼此不同的弹性体螺柱。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的间隔件，其中，该支撑支架包括支架壁，该支架壁围绕所述轴线圆周地延伸，其中支架直径大于该圆顶形壁的基部直径。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的间隔件，其中，该支撑支架包括外围支架壁，该外围支架壁从该支架基部延伸到该支架顶部并且限定了朝向该支撑支架的顶端敞开的内部支架空腔，并且其中，该弹性体构件的第二部分至少部分地位于所述支架空腔内部并且附接到所述支架空腔内部的支架壁。
11.根据权利要求10所述的间隔件，其中，该弹性体构件的第一部分被结构化并布置为通过响应于作用在该间隔件上的所述外力而在自身上弯曲而弹性变形。
12.根据权利要求10或11所述的间隔件，其中，该弹性体构件的第一部分被结构化并布置为响应于作用在该间隔件上的足够高的外力而被完全接纳在该支架空腔内。
13.一种被布置为附接到汽车电池组的壳体并且将其封闭的顶盖，并且所述顶盖设置有多个根据权利要求1至12中任一项所述的间隔件，其中，所述多个间隔件中的每个间隔件在其支架基部处附接到该顶盖的上侧，使得该间隔件沿着该间隔件的所述总高度从该顶盖的上侧突出。
14.根据前一权利要求所述的顶盖，其中，所述多个间隔件包括支架高度互不相同的间隔件。
15.一种电池组，该电池组设置有根据权利要求13至15中任一项所述的顶盖。
16.一种包括车身和根据权利要求15所述的电池组的组件，所述电池组附接到所述车身的底侧，其中，该顶盖的上侧与该车身的底侧之间的距离使得设置在该顶盖上的多个间隔件响应于该电池组附接到该车身的底侧而处于偏置状态。
17.一种用于安装汽车电池组的方法，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种间隔件，该间隔件沿着该间隔件的轴线在该间隔件的顶端与该间隔件的底端之间延伸，所述间隔件被布置为设置在车身与电池组顶盖之间用于限制该顶盖朝向该车身的移动，所述间隔件包括：
2.根据权利要求1所述的间隔件，其中，该支撑支架被结构化并布置为响应于由作用在该间隔件上的所述外力引起的该弹性体构件的增加的变形而在该支撑支架的内部空间内容纳该弹性体构件的增加的部分。
3.根据权利要求2所述的间隔件，其中，该支撑支架被布置为响应于由作用在该间隔件上的所述外力引起的该弹性体构件的增加的变形而在该支撑支架的所述内部空间内容纳该弹性体构件的第一部分的增加的部分。
4.根据前述权利要求中任一项所述的间隔件，其中，该弹性体构件的第一部分包括圆顶形壁，该圆顶形壁具有背向该支撑支架的凸形外表面，并且其中，该圆顶形壁的顶点在该间隔件的非负载状态下限定该间隔件的顶端。
5.根据权利要求4所述的间隔件，其中，该圆顶形壁具有至少部分地位于该支撑支架的内部空腔内的基部。
6.根据权利要求4或5所述的间隔件，其中，该弹性体构件的第二部分：
7.根据权利要求6所述的间隔件，其中，该弹性体构件的第二部分包括围绕该圆顶形壁圆周地布置的多个弹性体螺柱，其中，所述弹性体螺柱中的每个螺柱在所述轴线的方向上朝向该螺柱的背向该支撑支架的螺柱端部突出。
8.根据权利要求7所述的间隔件，其中，所述多个弹性体螺柱包括螺柱高度彼此不同的弹性体螺柱。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的间隔件，其中，该支撑支架包括支架壁，该支架壁围绕...
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