CN104029589B - 汽车蓄电池支架总成 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车蓄电池支架总成，包括下支架、上支架和上支架加强件，下支架的断面呈M形，其两侧均设置有第一、第二搭接翻边，具有下凹面，其顶面为与该下凹面成20°～45°夹角的倾斜面；上支架的顶面呈T形，在上支架两侧各具有两个凹陷部，其底面位于同一平面内且相对于上支架顶面倾斜，在该底面上开设有支架上安装孔，在T形上支架顶面上设置有下凹的第一U形加强筋，并开设有第一蓄电池安装孔，上支架加强件呈T形，其两端部开设有第二蓄电池安装孔，并设置有与第一U形加强筋相重叠的下凹的第二U形加强筋，该上支架加强件与上支架T形顶面搭接焊接。其具有较高的结构强度和模态，占用机舱空间小且安装方便。
Description
技术领域
本发明属于汽车辅件安装部件，具体涉及一种汽车蓄电池支架总成。
背景技术
汽车蓄电池是汽车上必不可缺的部件，它的作用是把有限的电能储存，在汽车启动时释放电能，将化学能转化为电能。
汽车蓄电池通过蓄电池支架总成固定在车身上。传统的汽车蓄电池支架大多采用较易成型的金属材料冲压而成，连接方式一般仅通过焊点将蓄电池支架固定在汽车纵梁上，这种蓄电池支架结构简单、强度较差、模态较低、极易开裂。根据汽车机舱的布置，蓄电池支架结构的占用空间，影响其他零件的安装通道及对碰撞实验的安全星级评估可知，其对汽车蓄电池支架的要求越来越苛刻，汽车蓄电池支架的结构设计难度越来越大。
公布号为CN103661178A的专利申请文件中描述了一种汽车蓄电池固定支架总成，其包括下支架、上支架和两个凸台构件（相当于本申请中的上支架加强件），两个凸台构件焊接在上支架上，上支架焊接在下支架上，下支架通过螺栓连接在机舱边梁（相当于纵梁）上，蓄电池通过螺栓安装在上支架和两个凸台构件上。这种结构的蓄电池固定支架总成存在如下问题：（1）CAE分析模态值低，支架总成强度弱；（2）焊接了上支架和凸台构件的下支架靠螺栓安装在机舱边梁上，螺栓安装操作空间极小（因发动机已放入机舱内），可能会影响与周边零件的安全距离，并且其安装不方便、安装效率低，容易影响装车节拍；（3）受力分布不均匀，在碰撞实验中，会导致机舱边梁在吸能方向偏离汽车的纵向。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车蓄电池支架总成，其具有较高的结构强度和模态，占用机舱空间小且安装方便。
本发明所述的汽车蓄电池支架总成，包括下支架、上支架和焊接在上支架上的上支架加强件；所述下支架的断面呈M形，其两侧下边缘均设置有与纵梁侧面焊接的第一搭接翻边和与纵梁顶面焊接的第二搭接翻边，其中部具有与纵梁顶面焊接的下凹面，其顶面为与该下凹面成20°～45°夹角的倾斜面，该倾斜面上开设有支架下安装孔；所述上支架的顶面呈T形，在上支架两侧各具有两个凹陷部，四个凹陷部的底面位于同一平面内且相对于上支架顶面倾斜，其倾斜度与下支架顶面的倾斜度一致，在该底面上均开设有与所述支架下安装孔相对应的支架上安装孔，在T形上支架顶面的竖直部分，沿该竖直部分纵向设置有下凹的第一U形加强筋，在T形上支架顶面的横直部分的两端部开设有第一蓄电池安装孔，上支架在远离其顶面竖直部分的一端边缘设置有翻边，该翻边上开设有与车身轮毂包连接的车身安装孔；所述上支架加强件呈T形，在其横直部分和竖直部分的两侧设置有向下的第三搭接翻边，在横直部分的两端部开设有第二蓄电池安装孔，并且在横直部分和竖直部分上，沿该竖直部分纵向设置有下凹的第二U形加强筋，该上支架加强件与上支架T形顶面竖直部分所在端搭接焊接，且第二U形加强筋与第一U形加强筋相重叠。
为了增加下支架的强度，所述下支架的两侧面设置有下支架加强筋。
为了增加上支架的强度，与上支架的T形上支架顶面竖直部分联接的所述凹陷部的侧面上设置有上支架加强筋；为了增加连接翻边的强度，减小蓄电池支架在横向上的上下振动，所述翻边和与该翻边联接的上支架部分设置有翻边加强筋；为了使不同角度的平面与曲面更为圆滑的过渡，防止出现叠料，所述上支架的顶面上设置有吸料筋。
本发明具有如下效果：
（1）下支架的断面呈M形，其具有的第一搭接翻边、第二搭接翻边和下凹面的结构能使下支架牢牢的焊接吸附在纵梁上，下支架的顶面为20°～45°的倾斜面，上支架的四个凹陷部底面与之匹配，使得安装在上支架和上支架加强件上的蓄电池的重力最终分解为对下支架的正向力（重力方向）和切向力（横向），避免了应力集中，结构强度高，模态好。
（2）上支架加强件焊接在上支架上，上支架通过螺栓连接在下支架上，下支架焊接在纵梁上，其安装方便，安装效率高，且占用机舱空间小；安装时不会影响与周边零件的安全距离，上支架与下支架通过螺栓连接，拆卸方便，能为安装其它汽车部件提供可操作性的通道。
（3）下支架加强筋的设置增加了下支架的强度，上支架加强筋的设置增加了上支架的强度，翻边加强筋的设置增加了连接翻边的强度，减小了蓄电池支架在横向上的上下振动，吸料筋的设置，避免了蓄电池支撑面上出现叠料情况。
附图说明
图1为本发明的轴测图。
图2为本发明的分解示意图。
图3为本发明中下支架的轴测图。
图4为本发明中下支架的俯视图。
图5为图4中沿A-A线的剖面图。
图6为本发明中上支架的轴测图。
图7为本发明中上支架的俯视图。
图8为图7中沿B-B线的剖面图。
图9为图7中沿C-C线的剖面图。
图10为本发明中上支架加强件的轴测图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细说明。
如图1至图10所示的汽车蓄电池支架总成，包括下支架1、上支架2和焊接在上支架2上的上支架加强件3。下支架1的断面呈M形，其两侧下边缘均设置有与纵梁侧面焊接的第一搭接翻边11和与纵梁顶面焊接的第二搭接翻边12，其中部具有与纵梁顶面焊接的下凹面15，其顶面为与该下凹面成20°（也可以是30°、40°或者45°）夹角的倾斜面，该倾斜面的前边开设有两个支架下安装孔14，该倾斜面的后边也开设有两个支架下安装孔14，下支架1的两侧面设置有下支架加强筋13。经冲压工艺可行性分析，下支架1的顶面与第二搭接翻边12之间的距离a的范围为0～60mm，第二搭接翻边12的弯折角度b的范围为100°～135°（优选为110°），下凹面15的下凹弯折角度c的范围为110°～135°（优选为120°）。
上支架2的顶面呈T形，在上支架2的前侧和后侧各具有两个凹陷部，四个凹陷部的底面29位于同一平面内且相对于上支架顶面倾斜，其倾斜度与下支架顶面的倾斜度一致，在该底面29上均开设有一个与支架下安装孔14相对应的支架上安装孔24，在与上支架2的T形上支架顶面竖直部分联接的凹陷部的侧面上设置有上支架加强筋21，在T形上支架顶面的竖直部分，沿该竖直部分纵向设置有下凹的第一U形加强筋26，在T形上支架顶面的横直部分设置有四根吸料筋22，并在其两端部各开设有一个第一蓄电池安装孔25，上支架2在远离其顶面竖直部分的一端边缘设置有翻边210，该翻边210与上支架联接部分设置有翻边加强筋23，该翻边210上开设有一个与车身轮毂包连接的车身安装孔27；上支架2在靠近其顶面竖直部分的一端边缘的前部、后部设置有向上弯折的焊接翻边28。
经冲压工艺可行性分析，上支架2在远离其顶面竖直部分的凹陷部的底面与上支架2的顶面过渡弯折角度h的范围为110°～135°（优选为120°），d的范围为120°～150°（优选为135°）；上支架2在靠近其顶面竖直部分的凹陷部的底面与上支架2的顶面横直部分过渡弯折角度e的范围为110°～135°（优选为120°），f的范围为125°～135°（优选为130°），上支架2在靠近其顶面竖直部分的凹陷部的底面与焊接翻边28的过渡面的夹角g的范围为140°～160°（优选为150°），上支架2的凹陷部的过渡弯折角度j的范围为95°～120°（优选为110°）。在尺寸上，上支架2的顶面竖直部分的宽度n、上支架2的宽度m、上支架2的高度p、上支架2的长度k的关系应满足：（n/m）>1/2，（m/k）>2/3，（p/k）<1/3。
上支架加强件3呈T形，在其横直部分和竖直部分的两侧设置有向下的第三搭接翻边38，在横直部分的两端部各开设有一个第二蓄电池安装孔35，并且在横直部分和竖直部分上，沿该竖直部分纵向设置有下凹的第二U形加强筋36，该上支架加强件与上支架2的T形顶面竖直部分所在端搭接焊接，且第二U形加强筋36与第一U形加强筋26相重叠（未贴合）。上支架加强件3通过其顶面、第三搭接翻边38与上支架2的顶面的竖直部分搭接焊接。
参见图1，上支架加强件3通过其顶面、第三搭接翻边38与上支架2的右部通过八个焊点搭接焊接在一起，形成上支架总成，上支架总成采用螺栓通过四个支架上安装孔24与下支架1上的四个支架下安装孔14的配合而连接在下支架1上。
在装配时，下支架1通过其三个第一搭接翻边11、两个第二搭接翻边12和下凹面15搭接焊接在纵梁上，上支架2采用螺栓通过其车身安装孔27安装在车身轮毂包上，蓄电池采用螺栓通过两个第一蓄电池安装孔25和两个第二蓄电池安装孔35安装在上支架2和上支架加强件3上。
Claims (3)
1.一种汽车蓄电池支架总成，包括下支架（1）、上支架（2）和焊接在上支架上的上支架加强件（3），其特征在于：
所述下支架（1）的断面呈M形，其两侧下边缘均设置有与纵梁侧面焊接的第一搭接翻边（11）和与纵梁顶面焊接的第二搭接翻边（12），其中部具有与纵梁顶面焊接的下凹面（15），其顶面为与该下凹面成20°～45°夹角的倾斜面，该倾斜面上开设有支架下安装孔（14）；
所述上支架（2）的顶面呈T形，在上支架两侧各具有两个凹陷部，四个凹陷部的底面（29）位于同一平面内且相对于上支架顶面倾斜，其倾斜度与下支架顶面的倾斜度一致，在该底面上均开设有与所述支架下安装孔相对应的支架上安装孔（24），在T形上支架顶面的竖直部分，沿该竖直部分纵向设置有下凹的第一U形加强筋（26），在T形上支架顶面的横直部分的两端部开设有第一蓄电池安装孔（25），上支架在远离其顶面竖直部分的一端边缘设置有翻边（210），该翻边上开设有与车身轮毂包连接的车身安装孔（27）；
所述上支架加强件（3）呈T形，在其横直部分和竖直部分的两侧设置有向下的第三搭接翻边（38），在横直部分的两端部开设有第二蓄电池安装孔（35），并且在横直部分和竖直部分上，沿该竖直部分纵向设置有下凹的第二U形加强筋（36），该上支架加强件与上支架（2）T形顶面竖直部分所在端搭接焊接，且第二U形加强筋与第一U形加强筋（26）相重叠。
2.根据权利要求1所述的汽车蓄电池支架总成，其特征在于：所述下支架（1）的两侧面设置有下支架加强筋（13）。
3.根据权利要求1所述的汽车蓄电池支架总成，其特征在于：与上支架（2）的T形上支架顶面竖直部分联接的所述凹陷部的侧面上设置有上支架加强筋（21），所述翻边和与该翻边联接的上支架部分设置有翻边加强筋（23），所述上支架的顶面上设置有吸料筋（22）。
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