被配置为便于电连接和气流的机动车辆地板总成的制作方法

1.本公开涉及一种机动车辆地板总成，其被配置为便于车辆内的电连接和气流。


背景技术：

2.电动化车辆不同于常规的机动车辆，因为电动化车辆使用由牵引电池供电的一个或多个电机来选择性地驱动。电机可代替内燃发动机或附加于内燃发动机来驱动电动化车辆。示例性电动化车辆包括混合动力电动车辆(hev)、插电式混合动力电动车辆(phev)、燃料电池车辆(fcv)和电池电动车辆(bev)。电动化车辆的牵引电池可包括固定到车辆的车身底部的电池组。


技术实现要素：

3.一种根据本公开的示例性方面的用于机动车辆的总成尤其包括地板，所述地板包括完全布置在地板内的电气线路。
4.在前述总成的另外的非限制性实施例中，电气线路延伸到地板最上表面下方的第一凹部中的第一电气模块。
5.在任一前述总成的另外的非限制性实施例中，电气线路是丝线、线束、汇流条和电路迹线中的一者，并且第一电气模块是印刷电路板和电连接器中的一者。
6.在任一前述总成的另外的非限制性实施例中，地板形成第一凹部的底壁和四个侧壁，使得仅可以从最上表面上方的位置触及第一凹部。
7.在任一前述总成的另外的非限制性实施例中，所述总成包括覆盖件，所述覆盖件附接到最上表面并且从最上表面上方的位置密封第一凹部。
8.在任一前述总成的另外的非限制性实施例中，地板形成第一凹部的底壁和三个侧壁，第一凹部邻近地板的边缘布置，并且三个侧壁布置成使得可以从最上表面上方的位置和邻近边缘的位置触及第一凹部。
9.在任一前述总成的另外的非限制性实施例中，电气线路在第一电气模块和第二电气模块之间延伸，所述第二电气模块布置在所述最上表面下方的第二凹部中。
10.在任一前述总成的另外的非限制性实施例中，第一电气模块和第二电气模块是电连接器。
11.在任一前述总成的另外的非限制性实施例中，电气线路在邻近地板的前边缘的第一连接器和邻近地板的后边缘的第二连接器之间延伸。
12.在任一前述总成的另外的非限制性实施例中，电气线路是第一电气线路，并且所述总成还包括第一电气模块，所述第一电气模块布置在第一凹部中并且电连接到第一电气线路，所述第一凹部布置在地板的最上表面下方。
13.在任一前述总成的另外的非限制性实施例中，所述总成还包括第二电气线路，所述第二电气线路在邻近地板的前边缘的第三连接器和邻近地板的后边缘的第四连接器之间延伸，所述总成还包括第二电气模块、第三电气模块、第四电气模块、第五电气模块和第
六电气模块，所述第二电气模块、第三电气模块、第四电气模块、第五电气模块和第六电气模块布置在最上表面下方的相应第二凹部、第三凹部、第四凹部、第五凹部和第六凹部中，并且第二电气模块、第三电气模块、第四电气模块、第五电气模块和第六电气模块中的每一个电连接到第一电气线路和第二电气线路中的一个。
14.在任一前述总成的另外的非限制性实施例中，所述地板还提供电池总成的外壳的上覆盖件，并且所述机动车辆是电动化车辆。
15.一种根据本公开的示例性方面的方法尤其包括经由电气线路将第一负载电连接到第二负载。电气线路完全布置在机动车辆的地板内。
16.在前述方法的另外的非限制性实施例中，地板是机动车辆的电池总成的覆盖件。
附图说明
17.图1是示例性机动车辆的某种程度的示意性侧视图。
18.图2是车辆的车架的一部分和电池覆盖件的透视图。在图2的示例中，电池覆盖件也提供车辆的地板。
19.图3是图2的电池覆盖件的俯视图。图3示出了电气线路、汇流条和流动路径的示例性布置。
20.图4是沿着图1中的线4-4截取的电池覆盖件的横截面视图，并且特别地示出了电气线路、汇流条和流动路径的示例性布置的另外的细节。
21.图5是沿着图3中的线5-5截取的电池覆盖件的一部分的横截面视图，并且具体地示出了示例性凹部的细节。
22.图6是图3中对应的圈出区域的特写视图，并且具体是邻近电池覆盖件的边缘的示例性凹部的俯视图。
23.图7是沿着图6中的线7-7观察的图6中示出的电池覆盖件的部分的端视图。
24.图8是类似于图5的电池覆盖件的横截面视图，并且示出了密封在示例性凹部上方的凹部覆盖件。
具体实施方式
25.本公开涉及一种机动车辆地板总成以及对应的方法，所述机动车辆地板总成被配置为便于车辆内的电连接和/或气流。示例性总成包括地板，所述地板包括完全布置在地板内的电气线路。在另一个示例性总成中，地板另外地或替代地包括空气流动路径。本公开可以用于在相对紧凑的封装中便于经由地板的各种不同的电连接和/或气流。从以下描述中将理解到这些和其他益处。
26.参考图1，示例性机动车辆10(“车辆10”)(在此示例中其是电动化车辆)包括为电机14供电的电池组12(“电池12”)。车辆包括由电机14驱动的车轮16。电机14从电池12接收电力并将电力转换为扭矩以驱动车轮16。在此示例中，电池12是相对高电压(例如，大于或等于60v
dc
、30v
ac
)的电池。
27.图1中的车辆10是纯电动车辆。在其他示例中，车辆10是混合动力电动车辆，其选择性地使用由内燃发动机(替代或补充电机14)提供的扭矩来驱动车轮。本公开还扩展到不是电动化车辆的机动车辆，诸如那些仅由内燃发动机的驱动的机动车辆。
28.车辆10包括车身底部18。电池12固定成与车身底部18相邻。在此示例中，电池12的上覆盖件或顶覆盖件20提供车辆10的乘客舱的地板。在一个示例中，覆盖件20不直接暴露于乘客，并且可被地毯、垫料和/或饰面覆盖。在此示例中，覆盖件20用作电池12的外壳总成的一部分，并且还用作车辆10的乘客舱的地板。在此示例中，电池12的外壳总成包括车辆车架的部分，诸如侧梁。在其他示例中，外壳总成包括托盘和一个或多个壁。在任一示例中，覆盖件20被配置成封闭并密封电池12的内部，所述电池包含一个或多个电池单元阵列。覆盖件20可与外壳总成的其他壁/托盘分开地或一体地形成。
29.如上所述，本公开扩展到并非电动化车辆的车辆。此类车辆不包括电池12。在这种意义上，覆盖件20表示提供车辆10的地板的面板。覆盖件20在本文中可被称为地板。
30.图2示出了相对于车辆10的车架的各部分的覆盖件20。在图2中，覆盖件20布置在车架纵梁22、24之间，所述车架纵梁是沿着车辆10的相对侧在大致平行于车辆10的中心线c的方向上延伸的结构。中心线c在“前”和“后”方向上延伸，这在一些图中标记以供参考。覆盖件20具有在平行于中心线c的方向上延伸的长度l和在垂直于中心线c的方向上延伸的宽度w。在此示例中，宽度w使得覆盖件20接触两个车架纵梁22、24。纵梁22、24通过多个横向构件26、28连接在一起，所述多个横向构件在基本上垂直于中心线c的方向上延伸。在该示例中，覆盖件20的长度l沿着车辆10的大部分长度延伸，基本上从车辆的a柱延伸到c柱或d柱(如果存在的话)。
31.在一个示例中，覆盖件20可由聚合物材料制成，并且可使用已知的制造技术制成。在特定示例中，覆盖件20可使用片状模塑料(smc)工艺制成，并且可由例如包括玻璃纤维增强聚酯的增强复合材料smc材料制成。
32.本公开使用覆盖件20来便于车辆10内的电连接，并且特别用于在布置在车辆10的相对侧上的电负载和/或电源之间进行相对直接的连接。覆盖件20还便于与各种车辆模块的电连接，诸如向车辆10内的电动座椅、仪表盘、传感器、占用传感器、座椅冷却/加热、控制台等提供电力。此外，覆盖件20被配置为引导车辆10内的气流，使得减少了对单独管道或导管的需求。
33.车辆10包括配电系统(“eds”)30，所述配电系统将电源和/或电负载彼此电联接。作为一个示例，配电系统30经由已经使用覆盖件20布线的电气线路和电气模块将第一负载32电联接到第二负载34。第一负载32和第二负载34可包括电池12、电机14或其他负载。第一负载32和第二负载34中的一者可以是电源。配电系统30根据需要包括一个或多个电线、电缆、汇流条(有时拼写为“母线”)、电路迹线、电连接器等，以将电气部件彼此电联接。配电系统30的部分可附接到或粘附到覆盖件20。配电系统30的其他部分可以完全布置在覆盖件20内。
34.车辆10还包括暖通空调系统36，所述暖通空调系统尤其包括鼓风机38，所述鼓风机被配置为引导车辆10内的空气40的流动。覆盖件20配置有流动路径，其示例将在下面讨论，使得空气40可以从上游的向前位置42进入覆盖件20，并且流向下游的向后位置44，或反之亦然。覆盖件20可以连接到车辆10内的各种导管和管道，以根据需要引导车辆10内空气40的流动。
35.图3是覆盖件20的俯视图并且示出了覆盖件20的示例性布置，包括凹部、流动路径、汇流条和电连接器等的示例性布置。图4是从类似于图3的视角观察的覆盖件20的横截
面视图，但是示出了覆盖件20在覆盖件20的最上表面46下方的示例性布置的细节。首先将描述覆盖件20的与便于电连接相关的方面，随后将描述覆盖件20的与便于气流连通相关的方面。
36.结合参考图3和图4，覆盖件20的长度l在覆盖件20的前边缘48和后边缘50之间延伸。覆盖件20的宽度w在乘客侧52和驾驶员侧54之间延伸。在该示例中，前边缘48包括两个电连接器56、58，并且后边缘50包括两个电连接器60、62。电连接器56、58至少部分地向前突出于前边缘48，并且电连接器60、62至少部分地向后突出于后边缘50。在一个示例中，电连接器56、58、60、62是安装到覆盖件20的外部的插头，并且被配置为经由中间电气线路直接或间接电连接到各种电气部件，诸如负载32、34。
37.具体参考图4，覆盖件20包括第一电气线路64，所述第一电气线路电连接在电连接器56和60之间。覆盖件20还包括第二电气线路66，所述第二电气线路电连接在电连接器58、62之间。第一电气线路64和第二电气线路66用于在车辆10的相对端部上的电气部件之间进行连接。在这方面，第一电气线路64和第二电气线路66被配置为在前边缘48和后边缘50之间引导电力和/或电信号。
38.如图4的示例中所示，第一电气线路64和第二电气线路66基本上平行于中心线c并且彼此平行地延伸。第一电气线路64和第二电气线路66完全布置在覆盖件20内，使得覆盖件20完全包围第一电气线路64和第二电气线路66。仅连接到第一电气线路64和第二电气线路66的电连接器56、58、60、62从覆盖件20向外突出。在示例中，第一电气线路64和第二电气线路66完全嵌入覆盖件20的材料中，并且覆盖件20完全包围第一电气线路64和第二电气线路66。在本公开中，提及电气线路完全布置在覆盖件20内并不意味着电气线路在由电池总成12的电池单元占据的相同空间内。
39.覆盖件20还包括第一汇流条68和第二汇流条70。第一汇流条68和第二汇流条70平行于中心线c并且彼此平行地延伸。第一汇流条68和第二汇流条70的大部分完全布置在覆盖件20的内部，然而汇流条68、70的端部从前边缘48和后边缘50突出，以便于连接到车辆10的其他电气部件，在一些示例中，包括第一负载32和第二负载34。像第一电气线路64和第二电气线路66一样，第一汇流条68和第二汇流条70被配置为在车辆10的相对端部上的电气部件之间，即在前边缘48和后边缘50之间引导电力和/或电信号。在特定示例中，第一汇流条68和第二汇流条70被配置为在车辆10内引导大容积电力，诸如去往或来自电机14的电力。
40.除了将电力从覆盖件20的一个端部引导到另一个端部之外，第一电气线路64和第二电气线路66还被配置为将电力引导到覆盖件20的前边缘48和后边缘50之间的其他位置。在该示例中，覆盖件20包括多个凹部72a-72f，每个凹部包括电气模块，所述电气模块电联接到第一电气线路64和第二电气线路66中的一个。在该示例中，电气模块是电连接器74a-74f，其中每个连接器布置在对应的相应凹部72a-72f中。电连接器74a-74f可以电连接到其他电气部件，诸如被配置为给车辆10的特定方面供电或控制所述车辆的特定方面的部件。
41.凹部72a-72f被定位成使得它们紧密邻近车辆10的特定电气部件。在示例中，凹部72a、72b定位在仪表板下方，并且在所述示例中用于便于与仪表板的电连接。在该示例中，凹部72c、72d相应地定位在乘客座椅和驾驶员座椅下方，并且可以便于与电动乘客座椅和驾驶员座椅的电连接。最后，凹部72e、72f可以便于电连接到车辆10中更靠后的电气部件，诸如后视相机、后照明装置、电动举升式车门等。本公开扩展到凹部72a-72f的其他布置，包
72f。图6和图7示出了相对于凹部72f的此类布置。凹部72f包括底壁106，所述底壁与底壁94位于同一平面内，并且在最上表面46下方和最底部表面104上方间隔开。凹部72f仅包括三个侧壁108、110、112。侧壁108、110、112和底壁106都由覆盖件20形成。三个侧壁108、110、112被布置成使得凹部72f面向覆盖件20的边缘114敞开。在一个示例中，边缘114是围绕覆盖件20的整个外周延伸的唇缘。边缘114在最上表面46的下方，并且在该示例中，与底壁106位于同一平面内。当边缘114存在时，电连接器56、58、60、62可以布置在边缘114内部，使得当从顶部观察时，边缘114突出超过电连接器56、58、60、62。
50.代替电连接器或除电连接器之外，凹部72a-72f可以包含另一个类型的电气模块，诸如印刷电路板(pcb)，或另一个类型的电气部件，诸如逆变器、转换器等。在图8中，凹部72e包括pcb 116，所述pcb电连接到电连接器74e。在该示例中，为了保护pcb 116，作为示例，凹部覆盖件118经由螺钉或铆钉附接到最上表面46。在该示例中，密封件120(诸如垫圈)用于相对于最上表面46密封凹部覆盖件118，使得凹部覆盖件118和密封件120一起减少或消除污染物进入例如凹部72e。在示例中，凹部覆盖件118和密封件120提供到最上表面46的气密和水密连接。pcb 116可以通过凹部覆盖件118电连接到另一个部件。在这种情况下，密封件可以用于通过凹部覆盖件118形成电连接。在另一个示例中，pcb 116经由分支84电连接到其他电气部件。一个或多个其他凹部可以包括与凹部覆盖件118基本上类似布置的凹部覆盖件。
51.除了便于电连接之外，覆盖件20还便于车辆10内的气流。在示例中，覆盖件20包括第一流动路径122(图4；在图3中以虚线示出)，所述第一流动路径被配置为准许空气40在其中流动的通道。空气40经由形成在邻近前边缘48的最上表面46中的第一入口124进入第一流动路径122，并且经由形成在邻近后边缘50的最上表面46中的第一出口126离开第一流动路径122。在该示例中，第一流动路径122邻近乘客侧52布置，并且被配置为在平行于中心线c的方向上引导第一流动路径122内的空气40的流动。在该示例中，覆盖件20还包括第二流动路径128，所述第二流动路径布置成基本上类似于第一流动路径122，除了第二流动路径128邻近覆盖件20的驾驶员侧54布置以外。除了入口和出口之外，第一流动路径122和第二流动路径128的全部侧面都由覆盖件20限定。在该示例中，第二流动路径128是相对于第一流动路径122的独立通道，使得各个流动路径122、128中的空气40不混合。空气40经由形成在邻近后边缘50的最上表面46中的第二入口130进入第二流动路径128，并且经由形成在邻近前边缘48的最上表面46中的第二出口132离开第二流动路径128。以此方式，第一流动路径122提供空气供应，并且第二流动路径128提供返回。然而，情况可能相反，使得空气40可以通过第一流动路径122从后向前流动，并且空气40通过第二流动路径128从前向后流动。此外，在一个示例中，第一流动路径122和第二流动路径128两者都可以提供供应。在另一个示例中，第一流动路径122和第二流动路径128都可以提供返回。
52.在示例中，第一流动路径122和第二流动路径128完全布置在覆盖件20内，使得流过第一流动路径122和第二流动路径128的空气40不直接接触布置在电池总成12内的任何电池单元。也就是说，由于空气40可能是冷的，所以空气40可以对电池总成12具有冷却效果。尽管两个空气路径在覆盖件20中，但是本公开扩展到没有空气流动路径的覆盖件，并且进一步扩展到具有一个或多个空气流动路径的覆盖件。
53.虽然已经在附图中示出并在上面讨论了覆盖件20的特定配置，但是应理解，对覆
盖件20的修改落入本公开的范围内。例如，覆盖件20可以包括电气线路64、66，但不包括汇流条68、70，或反之亦然。此外，覆盖件20可以包括与进行电连接相关的方面(即，电气线路64、66、汇流条68、70、和/或凹部72a-72f)，但不包括与气流相关的方面(即，第一流动路径122和第二流动路径128)，或反之亦然。
54.应理解，诸如“约”、“基本上”和“大体上”等术语并不意图是无边界术语，并且应被解释为与本领域技术人员将解释那些术语的方式一致。还应理解，诸如“前”、“后”、“上”、“下方”、“侧”、“端部”等方向性术语在本文中相对于车辆的正常操作姿态使用，仅用于解释的目的，并且不应被认为是限制性的。
55.尽管不同示例具有在图示中示出的特定部件，但是本公开的实施例不限于那些特定的组合。可将来自示例中的一者的部件或特征中的一些与来自所述示例中的另一者的特征或部件组合地使用。另外，随附于本公开的各个附图不一定按比例绘制，并且一些特征可能被放大或最小化以示出特定部件或布置的某些细节。
56.本领域普通技术人员将理解，上述实施例是示例性而非限制性的。也就是说，对本公开的修改将落入权利要求的范围内。因此，应研究所附权利要求来确定其真实范围和内容。

技术特征：
1.一种用于机动车辆的总成，其包括：地板，其包括完全布置在所述地板内的电气线路。2.如权利要求1所述的总成，其中所述电气线路延伸到所述地板的最上表面下方的第一凹部中的第一电气模块。3.如权利要求2所述的总成，其中：所述电气线路是丝线、线束、汇流条和电路迹线中的一者，并且所述第一电气模块是印刷电路板和电连接器中的一者。4.如权利要求2所述的总成，其中所述地板形成所述第一凹部的底壁和四个侧壁，使得仅能够从所述最上表面上方的位置触及所述第一凹部。5.如权利要求4所述的总成，其还包括覆盖件，所述覆盖件附接到所述最上表面并且从所述最上表面上方的位置密封所述第一凹部。6.如权利要求2所述的总成，其中：所述地板形成所述第一凹部的底壁和三个侧壁，所述第一凹部邻近所述地板的边缘布置，并且所述三个侧壁布置成使得能够从所述最上表面上方的位置和邻近所述边缘的位置触及所述第一凹部。7.如权利要求2所述的总成，其中所述电气线路在所述第一电气模块和第二电气模块之间延伸，所述第二电气模块布置在所述最上表面下方的第二凹部中。8.如权利要求7所述的总成，其中所述第一电气模块和第二电气模块是电连接器。9.如权利要求1所述的总成，其中所述电气线路在邻近所述地板的前边缘的第一连接器和邻近所述地板的后边缘的第二连接器之间延伸。10.如权利要求9所述的总成，其中：所述电气线路是第一电气线路，并且所述总成还包括第一电气模块，所述第一电气模块布置在第一凹部中并且电连接到所述第一电气线路，所述第一凹部布置在所述地板的最上表面下方。11.如权利要求10所述的总成，其中：所述总成还包括第二电气线路，所述第二电气线路在邻近所述地板的所述前边缘的第三连接器和邻近所述地板的所述后边缘的第四连接器之间延伸，所述总成还包括第二电气模块、第三电气模块、第四电气模块、第五电气模块和第六电气模块，所述第二电气模块、第三电气模块、第四电气模块、第五电气模块和第六电气模块分别布置第二凹部、第三凹部、第四凹部、第五凹部和第六凹部中，所述第二凹部、第三凹部、第四凹部、第五凹部和第六凹部布置在所述最上表面下方，并且所述第二电气模块、第三电气模块、第四电气模块、第五电气模块和第六电气模块中的每一个电连接到所述第一电气线路和所述第二电气线路中的一个。12.如权利要求1所述的总成，其中：所述地板还提供电池总成的外壳的上覆盖件，并且所述机动车辆是电动化车辆。

技术总结
本公开提供了“被配置为便于电连接和气流的机动车辆地板总成”。本公开涉及一种机动车辆地板总成以及对应的方法，所述机动车辆地板总成被配置为便于车辆内的电连接和/或气流。示例性总成包括地板，所述地板包括完全布置在所述地板内的电气线路。在另一个示例性总成中，所述地板另外地或替代地包括空气流动路径。径。径。


技术研发人员：盖伦
受保护的技术使用者：福特全球技术公司
技术研发日：2021.09.02
技术公布日：2022/3/8