用于防止接近高壓部件的車輛外殼的制作方法
【專利摘要】根據(jù)本發(fā)明的示例性方面，一種車輛總成除其他方面以外包括外殼、容納在外殼中的高壓部件和阻擋元件，該阻擋元件被配置為限制沿著延伸通過外殼的路徑接近高壓部件。
【專利說明】
用于防止接近高壓部件的車輛外殼
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于電動車輛的車輛總成。該車輛總成包括被配置為在維修事件期間阻止接近高壓部件的阻擋元件?！颈尘凹夹g】
[0002]減少機動車輛燃料消耗和排放的必要性是眾所周知的。因此，正在開發(fā)降低或完全消除對內(nèi)燃發(fā)動機的依賴的車輛。電動車輛是為此目的而開發(fā)的一種類型的車輛。一般而言，電動車輛不用于常規(guī)機動車輛，因為它們通過由電池供電的電機來選擇性地驅(qū)動。相比之下，常規(guī)機動車輛僅依賴內(nèi)燃發(fā)動機來推進車輛。
[0003]許多總成被用來容納電動車輛的部件。這樣的總成的一個示例是電池總成，該電池總成容納多個電池單元，該多個電池單元給電動車輛的電機和其他電負載供電。密封件設置在電池總成內(nèi)以限制濕氣侵入其內(nèi)部。密封件可能需要時不時地被去除以維修電池總成的內(nèi)部部件。去除通常通過使用切割工具切割密封件來實現(xiàn)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明的不例性方面，一種車輛總成除其他方面以外包括外殼、容納在外殼中的高壓部件、和阻擋元件，該阻擋元件被配置為限制沿著延伸通過外殼的路徑接近高壓部件。
[0005]在前述總成的進一步非限制性實施例中，外殼包括托盤和固定到該托盤的罩。
[0006]在任一前述總成的進一步非限制性實施例中，阻擋元件在托盤中形成。
[0007]在任一前述總成的進一步非限制性實施例中，阻擋元件在罩中形成。
[0008]在任一前述總成的進一步非限制性實施例中，阻擋元件在托盤和罩二者中形成。
[0009]在任一前述總成的進一步非限制性實施例中，阻擋元件包括設置在罩和托盤之間的塊體。
[0010]在任一前述總成的進一步非限制性實施例中，阻擋元件包括在托盤和罩的至少一個中形成的不規(guī)則表面。
[0011]在任一前述總成的進一步非限制性實施例中，不規(guī)則表面在托盤中形成并且朝向罩延伸。
[0012]在任一前述總成的進一步非限制性實施例中，不規(guī)則表面在罩中形成并且朝向托盤延伸。
[0013]在任一前述總成的進一步非限制性實施例中，阻擋元件是外殼的沖壓結(jié)構。
[0014]在任一前述總成的進一步非限制性實施例中，密封件被設置在外殼的罩和托盤之間。
[0015]在任一前述總成的進一步非限制性實施例中，阻擋元件包括在外殼中形成的不規(guī)則表面，該不規(guī)則表面阻擋通過外殼的路徑。
[0016]在任一前述總成的進一步非限制性實施例中，阻擋元件在外殼的凸緣中形成。
[0017]在任一前述總成的進一步非限制性實施例中，阻擋元件形成圍繞外殼的周邊的唇緣或凹槽。
[0018]在任一前述總成的進一步非限制性實施例中，該車輛總成是高壓電池總成。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性方面，一種方法除其他方面以外包括將阻擋元件并入到車輛總成的外殼中并且經(jīng)由阻擋元件阻止通過外殼接近外殼的內(nèi)部。
[0020]在前述方法的進一步非限制性實施例中，并入步驟包括在外殼中形成不規(guī)則表面。
[0021]在任一前述方法的進一步非限制性實施例中，不規(guī)則表面是外殼的沖壓結(jié)構。
[0022]在任一前述方法的進一步非限制性實施例中，阻止步驟包括防止切割工具插入到外殼的內(nèi)部以便防止切割工具接觸容納在外殼中的高壓部件。
[0023]在任一前述方法的進一步非限制性實施例中，并入步驟包括將塊體定位在外殼的罩和托盤之間。
[0024]前述段落、權利要求或以下說明書和附圖中的實施例、示例和可選方案，包括它們的各個方面或各自的個體特征，可以獨立地或以任意組合的形式獲得。關于一個實施例所描述的特征適用于所有的實施例，除非這些特征互不相容。
[0025]從以下【具體實施方式】中，本發(fā)明的各種特征和優(yōu)點對本領域技術人員來說將是顯而易見的。伴隨【具體實施方式】的附圖可以被簡要地描述如下?！靖綀D說明】[0〇26]圖1示意性地說明了電動車輛的動力傳動系統(tǒng)；
[0027]圖2說明了車輛總成的一部分；[〇〇28]圖3是圖2的車輛總成的剖視圖；
[0029]圖4說明了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的車輛總成；
[0030]圖5和6說明了另一個車輛總成；
[0031]圖7示說明了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的車輛總成；[〇〇32]圖8說明了另一個車輛總成。【具體實施方式】
[0033]本發(fā)明詳細說明了用于電動車輛的車輛總成。該車輛總成包括外殼和容納在該外殼中的一個或多個高壓部件。該外殼包括阻擋元件，該阻擋元件被配置為阻止接近高壓部件，例如在需要切斷密封件以接近外殼內(nèi)部的維修事件期間。在一些實施例中，阻擋元件包括在外殼的托盤、外殼的罩或外殼的托盤和罩中形成的不規(guī)則表面。在其他實施例中，阻擋元件包括設置在托盤和罩的相對的凸緣之間的塊體。在另一個實施例中，阻擋元件在外殼的托盤和罩之間形成用于接收密封件的間隙。這些和其它特征在該【具體實施方式】的以下段落中進行更詳細地討論。[〇〇34]圖1示意性地說明了用于電動車輛12的動力傳動系統(tǒng)10。雖然被描述為混合動力電動車輛(ffiV)，但是應當理解的是，在此所描述的概念不限于HEV并且可以延伸至其它電動車輛，包括但不限于，插電式混合動力電動車輛(PffiV)和純電動車輛(BEV)。[0〇35]在一個實施例中，動力傳動系統(tǒng)10是使用第一驅(qū)動系統(tǒng)和第二驅(qū)動系統(tǒng)的動力分配動力傳動系統(tǒng)。第一驅(qū)動系統(tǒng)包括發(fā)動機14和發(fā)電機18(8卩，第一電機)的結(jié)合。第二驅(qū)動系統(tǒng)至少包括馬達22(8卩，第二電機)、發(fā)電機18和電池總成24。在該示例中，第二驅(qū)動系統(tǒng)被認為是動力傳動系統(tǒng)10的電驅(qū)動系統(tǒng)。第一和第二驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)生扭矩以驅(qū)動電動車輛12 的一組或多組車輛驅(qū)動輪28。雖然示出了動力分配配置，但是本發(fā)明可以延伸到包括完全混合動力、并聯(lián)式混合動力、串聯(lián)式混合動力、輕度混合動力或微混合動力的任何混合動力或電動車輛。
[0036]發(fā)動機14一一在一個實施例中其是內(nèi)燃發(fā)動機一一和發(fā)電機18可以通過動力傳輸單元30—一例如行星齒輪組一一連接。當然，其它類型的動力傳輸單元，包括其它齒輪組和變速器，可以用于將發(fā)動機14連接至發(fā)電機18。在一個非限制性實施例中，動力傳輸單元 30是包括環(huán)形齒輪32、中心齒輪34和行星齒輪架總成36的行星齒輪組。
[0037]發(fā)電機18可以由發(fā)動機14通過動力傳輸單元30來驅(qū)動以將動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。發(fā)電機18可以可選擇地用作馬達以將電能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽埽瑥亩敵雠ぞ刂吝B接到動力傳輸單元30 的軸38。因為發(fā)電機18可操作地連接到發(fā)動機14,所以發(fā)動機14的轉(zhuǎn)速可以由發(fā)電機18來控制。[〇〇38] 動力傳輸單元30的環(huán)形齒輪32可以連接至軸40,軸40通過第二動力傳輸單元44連接至車輛驅(qū)動輪28。第二動力傳輸單元44可以包括具有多個齒輪46的齒輪組。其它動力傳輸單元也可以是適合的。齒輪46將扭矩從發(fā)動機14傳遞至差速器48以最終為車輛驅(qū)動輪28 提供牽引力。差速器48可以包括能夠?qū)⑴ぞ貍鬟f至車輛驅(qū)動輪28的多個齒輪。在一個實施例中，第二動力傳輸單元44通過差速器48機械地連接至車軸50以將扭矩分配至車輛驅(qū)動輪 28 〇[〇〇39]馬達22也可以用于通過將扭矩輸出至也連接至第二動力傳輸單元44的軸52來驅(qū)動車輛驅(qū)動輪28。在一個實施例中，馬達22和發(fā)電機18配合作為再生制動系統(tǒng)的一部分，在再生制動系統(tǒng)中，馬達22和發(fā)電機18二者都可以用作馬達以輸出扭矩。例如，馬達22和發(fā)電機18可以各自將電力輸出至電池總成24。
[0040]電池總成24是電動車輛電池的示例類型。電池總成24可以包括高壓牽引電池組， 該高壓牽引電池組包括能夠輸出電力以操作馬達22和發(fā)電機18的多個電池陣列或電池單元的組群。其它類型的儲能設備和/或輸出設備也可以用于電驅(qū)動電動車輛12。
[0041]在一個非限制性實施例中，電動車輛12具有兩個基本操作模式。電動車輛12可以在電動車輛(EV)模式下運行，在電動車輛(EV)模式中，馬達22被用于車輛推進(總體上沒有來自發(fā)動機14的輔助)，從而將電池總成24的荷電狀態(tài)消耗至其在某些駕駛參數(shù)/周期下的最大可允許的放電率。EV模式是用于電動車輛12的運行的電荷消耗模式的示例。在EV模式期間，電池總成24的荷電狀態(tài)在某些情況下可以增加，例如由于一段時間的再生制動。發(fā)動機14在默認EV模式下通常是關閉的，但是可以基于車輛系統(tǒng)狀態(tài)根據(jù)需要操作或根據(jù)操作者允許進行操作。[〇〇42]電動車輛12可以附加地在混合動力(HEV)模式下運行，在混合動力模式下，發(fā)動機 14和馬達22二者都用于車輛推進。HEV模式是用于電動車輛12的運行的電荷保持模式的示例。在HEV模式期間，電動車輛12可以減少馬達推進用量以便通過增加發(fā)動機14推進用量來將電池總成24的荷電狀態(tài)保持在恒定或接近恒定的水平。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，電動車輛12 可以在EV和HEV模式以外的其他操作模式下運行。
[0043]圖2和3說明了可以并入到電動車輛中的車輛總成54的一部分。例如，車輛總成54 可以在圖1的電動車輛12中使用。車輛總成54可以是需要密封以限制濕氣侵入其內(nèi)部的任何總成。在一個非限制性實施例中，車輛總成54是用于電動車輛的高壓牽引電池組總成。 [〇〇44] 車輛總成54包括外殼60,外殼60限定用于容納一個或多個高壓部件(HV)64(在圖3 中示意性地示出)的內(nèi)部62。在一個實施例中，高壓部件64包括電池單元。然而，其他高壓部件64也可以被容納在外殼60內(nèi)。
[0045]外殼60可以包括任何尺寸、形狀或配置。就是說，外殼60不限于在圖2和3中示出的特定配置。在一個非限制性實施例中，夕卜殼包括托盤66和罩68。罩68可以使用一個或多個緊固件70固定到托盤66。在一個非限制性實施例中，托盤66包括凸緣67并且罩68包括平行于凸緣67延伸的相對的凸緣69。緊固件70可以被插入通過相對的凸緣67、69以將罩68固定到托盤66。[0〇46] 密封件72 (參見圖3)可以設置在罩68和托盤66之間以防止?jié)駳膺M入到罩68和托盤 66之間的內(nèi)部62。在一個實施例中，密封件72是施加在相對的凸緣67、69之間的液體密封件。液體密封劑隨時間固化以形成密封件72。適合的液體密封件72的非限制性示例包括尿烷密封件和硅酮密封件。[〇〇47]密封件72可能需要被去除以接近容納在外殼60中的高壓部件64，例如，在維修事件期間。例如，一個或多個高壓部件64在車輛總成54的壽命內(nèi)可能需要被修理或更換。密封件72的去除通常使用切割工具來實現(xiàn)，切割工具被配置為切斷密封件72。密封件72通常沿著軸線A被切斷，軸線A在托盤66和罩68之間延伸(參見圖3)。合意的是，避免在此切割過程期間切割工具無意中接觸高壓部件64。[〇〇48]相應地，外殼60可以包括阻擋元件74,該阻擋元件74被配置為在密封件72去除期間阻止接近高壓部件64。在一個實施例中，阻擋元件74包括在托盤66、罩68或托盤66和罩68 中形成的一個或多個不規(guī)則表面76。在圖2和3的不例性實施例中，不規(guī)則表面76在托盤66 和罩68的相對的凸緣67、69中形成。例如，不規(guī)則表面76可以是在相對的凸緣67、69中形成的彎曲部分以形成圍繞車輛總成54的周邊的唇緣71(參見圖2)。然而，不規(guī)則表面76可以在托盤66和罩68的其他部分中形成。在另一個實施例中，不規(guī)則表面76在與相對的凸緣67、69 的其余部分不同的平面上延伸，最好如圖3所示。在另一個實施例中，凸緣67的不規(guī)則表面 76朝向凸緣69的不規(guī)則表面76延伸，并且凸緣69的不規(guī)則表面76在遠離凸緣67的不規(guī)則表面76的方向上延伸。
[0049]不規(guī)則表面76可以是沖壓結(jié)構、澆鑄結(jié)構、注射成型結(jié)構，或者可以使用任何其它已知技術在外殼中形成。沿著軸線A朝向內(nèi)部62移動的切割工具或其他設備將被一個或多個不規(guī)則表面76阻止防止接觸高壓部件64。
[0050]在替代實施例中，如圖4所示，僅托盤66配備有阻擋元件74。在該非限制性實施例中，阻擋元件74的不規(guī)則表面76從罩68的內(nèi)表面99在朝向內(nèi)部62的方向上偏移。不規(guī)則表面76限制在外殼60的罩68和托盤66之間的位置處接近高壓部件64。[〇〇511在另一個實施例中，如圖5和6所示，僅罩68配備有阻擋元件74。圖5和6的實施例的阻擋元件74包括在罩68中形成的不規(guī)則表面76,不規(guī)則表面76形成圍繞車輛總成54的周邊的凹槽73。在一個實施例中，阻擋元件74的不規(guī)則表面76從托盤66的內(nèi)表面97在朝向內(nèi)部 62的方向上偏移。不規(guī)則表面76限制在外殼的罩68和托盤66之間的位置處接近高壓部件62〇[〇〇52]圖7說明了另一個示例性車輛總成154。在本發(fā)明中，相同的附圖標記在適當?shù)那闆r下表示相同的元件，并且附圖標記加上100或其倍數(shù)表示改進的元件，改進的元件被理解為包含相應的原始元件的相同的特征和優(yōu)點。
[0053]在該實施例中，阻擋元件174被設置在車輛總成154的托盤166和罩168之間。阻擋元件174可以包括塊體175,塊體175被配置為定位在托盤166的凸緣167和罩168的另一個凸緣169之間的固體材料。塊體175可以被焊接到凸緣167、169。塊體175阻止切割工具或其他設備插入到托盤166和罩168之間以防止在切割密封件172的過程期間與容納在車輛總成 154中的高壓部件164接觸。[〇〇54]圖8說明了另一個示例性車輛總成254。車輛總成254包括托盤266和固定到托盤 266以容納一個或多個高壓部件264的罩268。在該實施例中，托盤266包括第一阻擋元件 274A并且罩268包括第二阻擋元件274B。第一阻擋元件274A可以包括朝向罩268延伸的托盤 266的第一不規(guī)則表面276A。第二阻擋元件274B可以包括在罩268中形成并且朝向托盤266 延伸的第二不規(guī)則表面276B。在一個實施例中，不規(guī)則表面276A、276B是托盤266和罩268的彎曲表面。[〇〇55] 不規(guī)則表面276A、276B在托盤266和罩268之間形成用于接收密封件272的間隙C。 換句話說，不規(guī)則表面276A、276B形成密封件272的高度。此外，不規(guī)則表面276A、276B可以用作密封件272的擋塊并且可以在密封件272切割期間阻止接近高壓部件264。
[0056]雖然不同的非限制性實施例被說明為具有特定的部件或步驟，但是本發(fā)明的實施例并不限于那些特定的組合。將來自任何一個非限制性實施例的一些部件或特征與來自任何一個其他非限制性實施例的特征或部件結(jié)合使用是可能的。[〇〇57]應當理解的是，在幾個附圖中，相同的附圖標記標識相應的或類似的元件。應當理解的是，雖然在這些示例性實施例中公開和說明了特定的部件布置，但是其它布置也可以受益于本發(fā)明的教導。
[0058]前面的說明應當被解釋為說明性的而不是任何限制性的意義。本領域普通技術的人員將理解的是，某些修改可能落入本發(fā)明的范圍之內(nèi)。由于這些原因，應當研究下面的權利要求以確定本發(fā)明的真實范圍和內(nèi)容。
【主權項】
1.一種車輛總成，包含:外殼；容納在所述外殼中的高壓部件；以及阻擋元件，所述阻擋元件被配置為限制沿著延伸通過所述外殼的路徑接近所述高壓部 件。2.根據(jù)權利要求1所述的總成，其中所述外殼包括托盤和固定到所述托盤的罩。3.根據(jù)權利要求2所述的總成，其中所述阻擋元件在所述托盤中形成。4.根據(jù)權利要求2所述的總成，其中所述阻擋元件在所述罩中形成。5.根據(jù)權利要求2所述的總成，其中所述阻擋元件在所述托盤和所述罩二者中形成。6.根據(jù)權利要求2所述的總成，其中所述阻擋元件包括設置在所述罩和所述托盤之間 的塊體。7.根據(jù)權利要求2所述的總成，其中所述阻擋元件包括在所述托盤和所述罩的至少一 個中形成的不規(guī)則表面。8.根據(jù)權利要求7所述的總成，其中所述不規(guī)則表面在所述托盤中形成并且朝向所述罩延伸。9.根據(jù)權利要求7所述的總成，其中所述不規(guī)則表面在所述罩中形成并且朝向所述托 盤延伸。10.根據(jù)權利要求1所述的總成，其中所述阻擋元件是所述外殼的沖壓結(jié)構。11.根據(jù)權利要求1所述的總成，包含設置在所述外殼的罩和托盤之間的密封件。12.根據(jù)權利要求1所述的總成，其中所述阻擋元件包括在所述外殼中形成的不規(guī)則表 面，所述不規(guī)則表面阻擋通過所述外殼的路徑。13.根據(jù)權利要求1所述的總成，其中所述阻擋元件在所述外殼的凸緣中形成。14.根據(jù)權利要求1所述的總成，其中所述阻擋元件形成圍繞所述外殼的周邊的唇緣或 凹槽。15.根據(jù)權利要求1所述的總成，其中所述車輛總成是高壓電池總成。
【文檔編號】B60K1/04GK106004400SQ201610126245
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月7日
【發(fā)明人】丹尼爾·米勒, 戴夫·莫斯凱特, 阿尼爾·雷迪·普拉拉雷夫, 撒拉烏安南·帕拉瑪斯瓦木, 路易斯·帕斯帕爾
【申請人】福特全球技術公司