CN108638817A - 一种汽车的电池安装机构、汽车及电池安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池安装机构、汽车及电池安装方法，所述电池安装机构包括：两根后下主梁，两根所述后下主梁沿车身长度方向延伸；前横梁，所述前横梁连接在两根所述后下主梁之间；后横梁，所述后横梁位于所述前横梁的后方、并连接在两根所述后下主梁之间；托架，所述托架的前端搭接在所述前横梁、后端搭接在所述后横梁，以形成支撑电池的框架。该电池安装机构不仅仅为电池安装提供支撑固定，还有效增强车身的刚度和碰撞性能。

Description

一种汽车的电池安装机构、汽车及电池安装方法

技术领域

本发明涉及汽车技术，特别涉及一种汽车的电池安装机构、汽车及电池安装方法。

背景技术

在电动汽车的车身结构中，还需要为电池提供安装位置，并提供可靠的支撑。现有技术中，电池框架为将电池装配的到车身上的独立结构，通常将电池装设到电池框架上后，再将其与车身的其他结构进行连接安装。如此，无疑会大大增加车身骨架的重量，制约车身轻量化的发展要求。

对于本领域技术人员而言，如何对电池框架进行优化设计，既能够降低整体车身的重量，又能够牢固地安装电池是亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种电池安装机构，该电池安装机构利用车身骨架的结构为电池安装提供框架，将两根后下主梁、前横梁、后横梁与托架形成支撑电池安装的框架，该电池安装机构不仅仅为电池安装提供支撑固定，还有效增强车身的刚度和碰撞性能。本发明的另一目的是提供一种汽车以及电池安装方法。

本发明提供了一种汽车的电池安装机构，所述电池安装机构包括：

两根后下主梁，两根所述后下主梁沿车身长度方向延伸；

前横梁，所述前横梁连接在两根所述后下主梁之间；

后横梁，所述后横梁位于所述前横梁的后方、并连接在两根所述后下主梁之间；

托架，所述托架的前端搭接在所述前横梁、后端搭接在所述后横梁，以形成支撑电池的框架。

可选地，所述前横梁的端部连接在两根所述后下主梁内侧面的前端，并且所述前横梁的前侧面凸出所述后下主梁的前端面；所述后横梁的端部连接在两根所述后下主梁的内侧面。

可选地，所述电池安装机构进一步包括：

加强梁，所述加强梁位于所述后横梁的后方、并其端部连接在所述后下主梁的内侧面的后端。

可选地，所述前横梁和所述后横梁连接所述后下主梁内侧面的下方，所述前横梁和所述后横梁的底面与所述后下主梁的底面平齐；所述加强梁的顶面与所述后下主梁的顶面平齐。

可选地，所述电池安装机构进一步包括：

两根支撑梁，两根所述支撑梁垂直连接在所述后下主梁和汽车车身的后上主梁的后端之间。

可选地，所述电池安装机构进一步包括：

两根加强斜梁，两根所述加强斜梁倾斜连接在所述后下主梁和汽车车身的后上主梁之间，并所述加强斜梁的前端连接在所述后下主梁的上表面、后端连接在汽车车身的后上主梁的下表面。

可选地，所述托架包括：

底部；

前搭接部，所述前搭接部具有连接在所述底部前端的前立板、垂直连接在所述前立板前侧面的前横板，所述前立板贴合在所述前横梁的后侧面、所述前横板搭接在所述前横梁的上表面；

后搭接部，所述后搭接部具有连接在所述底部后端的后立板、垂直连接在所述后立板前侧面的后横板，所述后立板贴合在所述后横梁的后侧面、所述后横板搭接在所述后横梁的上表面。

可选地，所述前横梁开设有贯穿顶壁和底壁的多个前连接孔，以配合连接件固连所述前横梁与所述前横板，所述后横梁开设有贯穿顶壁和底壁的多个后连接孔，以配合连接件固连所述后横梁与所述后横板。

本发明还提供一种汽车，所述汽车包括以上所述的电池安装机构。

本发明还提供一种电池安装方法，所述电池安装方法采用权利要求7所述的电池安装机构将电池安装于车身，包括：

吊装所述托架至两根所述后下主梁之间的下方，并将所述托架的前搭接部吊装至所述前横梁和所述后横梁之间，所述托架的后搭接部吊装至所述后横梁的后方；

在汽车车身的高度方向，垂直吊装安装有电池的所述托架至所述前搭接部和所述后搭接部高于所述前横梁和后横梁；

在汽车车身的长度方向，将安装有电池的所述托架由后向前平移至所述前搭接部位于所述前横梁的上方、所述后搭接部位于所述后横梁的上方。

基于上述可知，本发明提供一种电池安装机构，该电池安装机构包括两根后下主梁、前横梁、后横梁以及托架，其中，前横梁连接在两根后下主梁之间，后横梁位于前横梁的后方、并连接在两根后下主梁之间，而托架的前端搭接在前横梁上，后端搭接在后横梁上，从而形成支撑电池的框架。通过该电池安装机构中的两根后下主梁、前横梁、后横梁以及托架共同形成电池的安装框架，避免了单独设立电池框架再安装至车身而导致的车身重量大的问题，并且，该电池安装机构不仅为电池的安装提供了支撑，其结构还有效增强了车身的刚度和碰撞性能。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1为本发明一种具体实施例中电池安装机构的部分构件结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1中示出的电池安装机构的部分结构装配至车身的示意图；

图4为本发明一种具体实施例中电池安装机构的组装状态结构示意图；

图5为本发明具体实施例中电池安装机构装配电池后的结构示意图；

图6为本发明具体实施例中电池安装机构装配电池后的断面示意图；

图7为本发明具体实施例中前横梁与托架连接关系示意图；

图8为本发明具体实施例中后横梁与托架连接关系示意图；

图9为本发明具体实施例中电池安装方法的流程图。

标号说明：

10 电池安装机构；

11 后下主梁；

12 前横梁；

13 后横梁；

14 托架；

141 前搭接部；

141a 前立板

141b 前横板；

142 后搭接部；

142a 后立板；

142b 后横板；

15 加强梁；

16 支撑梁；

17 加强斜梁；

20 后上主梁；

30 B柱；

40 挤胀式套筒螺母；

50 螺栓；

60 螺母；

70 电池。

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

为了解决现有技术中电池框架造成车身重量大，制约车身轻量化发展，并且，仅仅是将电池框架与车身装配，而忽略车身刚度的技术问题，本发明提供了一种电池安装机构，该电池安装机构与车身成为一体，不仅能够用于支撑固定电池，还降低了车身的重量、增强车身的刚度和碰撞性能。

请参见图1至图4所示，图1为本发明一种具体实施例中电池安装机构的部分构件结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为图1中示出的电池安装机构的部分结构装配至车身的示意图；图4为本发明一种具体实施例中电池安装机构的组装状态结构示意图。

需要说明的是，本文中出现的方位词“前、后、上、下、内、外”均是将电池安装机构装设至车身后的位置为基准，其“前”指的是沿车身的长度方向汽车的车头方向、“后”指的是汽车的车尾方向，“上”指的是沿车身的高度方向汽车的车顶方向、“下”指的是汽车的车底方向，“内”指的是朝向汽车的内部方向、“外”指的是朝向汽车的外部方向。这些方位词的使用仅是为了清楚表示技术方案，对本申请请求保护的技术方案并不构成限制。

在具体实施例中，本发明提供的汽车的电池安装机构10包括两根后下主梁11、前横梁12、后横梁13以及托架14。两根后下主梁11沿车身长度方向延伸，并连接在B柱30的后侧，而前横梁12和后横梁13均连接在两根后下主梁11之间，其后横梁13位于前横梁12的后方，如此设置，前横梁12和后横梁13与后下主梁11连接后在两者之间形成一个支撑框，托架14的前端搭接在前横梁12、后端搭接在后横梁13上固定。

如此设置，基于车身的后下主梁11为前横梁12和后横梁13提供连接点，以为托架14提供支撑，从而使得两根后下主梁11、前横梁12、后横梁13和托架14进一步共同形成安装支撑电池70的框架结构，避免设置独立电池框架再将其装配至车身而导致的重量大问题，并且，该电池安装机构10利用车身的后下主梁11与车身形成一体，并利用电池安装机构10自身的框架结构提高车身的刚度，改善车身的碰撞性能。

进一步地，前横梁12的端部连接在两根后下主梁11内侧面的前端，并且，前横梁12的前侧面凸出后下主梁11的前端面，在凸出的端部具有缺口，如此设置，将两根后下主梁11的端部连接在B柱30的后侧面时，前横梁12端部的缺口端面卡在B柱30的后侧面与内侧面处，以进一步增强电池安装机构10与车身连接的牢固性。而后横梁13的端部连接在两根后下主梁11的内侧面，后横梁13与前横梁12在车身高度方向上位于同一高度。

进一步地，该电池安装机构10还包括加强梁15。

如图1和图2所示，加强梁15位于后横梁13的后方，并且，其端部连接在后下主梁11的内侧面的后端，从而增加该电池安装机构10的扭转刚度。

前横梁12、后横梁13和加强梁15均焊接在后下主梁11的内侧面，为了增加其强度、焊接可靠性，确保电池安装机构10结构的稳定性，前横梁12和后横梁13的底面与后下主梁11的底面平齐，而加强梁15的顶面与后下主梁11的顶面平齐，使得前横梁12、后横梁13和加强梁15的焊接位置可对应在后下主梁11下壁厚或上壁厚的位置处，从而通过后下主梁11的侧壁与上壁或下壁叠合的部分，为焊接提供较强的支撑，提升连接的可靠性。

结合图1和图3所示，该电池安装机构10进一步包括两根支撑梁16。

两根支撑梁16垂直连接在后下主梁11和后上主梁20的后端之间，进一步将该电池安装机构10与汽车车身的后上主梁20连接，从而提高该电池安装机构10与车身的连接强度，增强整车车身的扭转刚度。

两根支撑梁16的底端面固定在后下主梁11的上表面、顶端面固定在后上主梁20的下表面。

进一步地，该电池安装机构10还包括两根加强斜梁17，两根加强斜梁17连接在后下主梁11和后上主梁20之间，并且，加强斜梁17的前端连接在后下主梁11的上表面、后端连接在上主梁的下表面，从而增强电池安装机构10与车身的连接强度。

由上述可知，该电池安装机构10在后下主梁11、前横梁12、后横梁13以及托架14的基础上，进一步结合两根支撑梁16和两根加强斜梁17形成电池70的框架结构，以通过车身为电池70安装提供有效的支撑，而又通过该电池安装机构10与车身结构形成一体，从而提高整车的刚度和碰撞性能。

对于上述各实施例中的托架14进一步优化设计，参见图4和图5所示。

在具体实施例中，托架14包括底部、前搭接部141和后搭接部142。底部由多根梁形成框架，用于从底部支托电池70，而前搭接部141具有连接在底部前端的前立板141a、垂直连接在前立板141a前侧面的前横板141b，其中，前立板141a贴合在前横梁12的后侧面、前横板141b搭接在前横梁12的上表面。该前搭接部141呈L型搭接在前横梁12的上表面和后侧面。

后搭接部142具有连接在底部后端的后立板142a、垂直连接在后立板142a前侧面的后横板142b，后立板142a贴合在后横梁13的后侧面、后横板142b搭接在后横梁13的上表面。如此，该后搭接部142也呈L型搭接在后横梁13的上表面和后侧面。

通过上述前搭接部141和后搭接部142将托架14定位在前横梁12和后横梁13上。

进一步地，前横梁12开设有贯穿顶壁和底壁的多个连接孔，以配合连接件固连前横梁12与前横板141b，后横梁13开设有贯穿顶壁和底壁的多个连接孔，以配合连接件固连后横梁13与后横板142b。

结合图6、图7和图8所示详细阐述前横梁12和前横板141b、后横梁13和后横板142b的固连关系。

前横梁12和前横板141b的固连方式与后横梁13和后横板142b的固连方式相同。如图7和图8所示，在前横梁12和后横梁13的连接孔内装设挤胀式套筒螺母40，该挤胀式套筒螺母40由下向上穿过连接孔，再将螺栓50由下向上旋入挤胀式套筒螺母40，挤胀式套筒螺母40和螺栓50穿出连接孔，前横板141b或后横板142b上设有供螺栓50穿过的螺孔，并搭接在挤胀式套筒螺母40的上表面，最后通过螺母60紧固，从而将前横板141b固定在前横梁12、后横板142b固定在后横梁13上。通过上述固连方式牢固的将托架14与前横梁12、后横梁13连接，进一步提升车身结构的扭转刚度、弯曲刚度，并提升抵御碰撞的能力。

如图7所示，前横梁12为了避让车身的部件其采用具有凹陷的截面形状。如图8所示，后横梁13的截面形状为长方形。

进一步结合图5和6所示，将电池70安装在该电池安装机构10上后，托架14的底部具有与后下主梁11的连接点，并且，托架14的底部位于后下主梁11的下方。电池70靠近电池安装机构10的前端，从而通过车身为电池70提供可靠的支撑。

基于上述各个实施例可知，本发明中的电池安装机构10包括两根后下主梁11、前横梁12、后横梁13以及托架14，其中，前横梁12连接在两根后下主梁11之间，后横梁13位于前横梁12的后方、并连接在两根后下主梁11之间，而托架14的前端搭接在前横梁12上，后端搭接在后横梁13上，从而形成支撑电池70的框架。通过该电池安装机构10中的两根后下主梁11、前横梁12、后横梁13以及托架14共同形成电池70的安装框架，避免了单独设立电池框架再安装至车身而导致的车身重量大的问题，并且，该电池安装机构10不仅为电池70的安装提供了支撑，其结构还有效增强了车身的刚度和碰撞性能。

除上述电池安装机构10外，本发明还提供一种汽车，该汽车包括上述各实施例中的电池安装机构10，由于上述电池安装机构10具有以上技术效果，因此具有该电池安装机构10的汽车也应当具有相同的技术效果。

除上述电池安装机构10和汽车外，本发明还提供一种电池70安装方法。该电池70安装方法采用电池安装机构10将电池70安装到汽车车身上。如图9所示。

该电池70安装方法包括如下步骤：

S1、将两根后下主梁11分别连接到车身对应侧的B柱30的后侧面。

其中，在具体实施例中，两根后下主梁11之间连接了前横梁12、后横梁13，并且可在后下主梁11的上表面连接支撑梁16和加强斜梁17，在具体实施例中步骤S1还可包括将支撑梁16和加强斜梁17连接到车身的后上主梁20的下表面。

S2、将电池70装设至托架14上。

S3、吊装托架14至两根后下主梁11之间的下方，并将托架14的前搭接部141吊装至前横梁12和后横梁13之间，托架14的后搭接部142吊装至后横梁13的后方。

步骤S3中的位置需要避免托架14的前搭接部141、后搭接部142与前横梁12、后横梁13的干涉，使其为步骤S4提供垂直吊装的空间。

S4、在汽车车身的高度方向，垂直吊装安装有电池70的托架14至前搭接部141和后搭接部142高于前横梁12和后横梁13。

也就是说，将前搭接部141由前横梁12和后横梁13之间的空间垂直吊起，后搭接部142在后横梁13的后方吊起，在具体实施例中具有加强梁15时，应当使后搭接部142由后横梁13和加强梁15之间的空间垂直吊起。

S5、在汽车车身的长度方向，将安装有电池70的托架14由后向前平移至前搭接部141位于前横梁12的上方、后搭接部142位于后横梁13的上方。

进而，在汽车车身的高度方向，垂直将安装有电池70的托架14下落至托架14与前横梁12、后横梁13搭接。

在具体实施例中，将安装有电池70的托架14下落，直至前横板141b搭接在前横梁12的上表面、前立板141a贴合在前横梁12的后侧面、后横板142b搭接在后横梁13的上表面、后立板142a贴合在后横梁13的后侧面。

通过上述电池70安装方法，将吊装、垂直安装、由后向前推送结合，简单便捷的将电池70装设到车身上，提高了装配效率。

在本文中，“一个”并不表示将本发明相关部分的数量限制为“仅此一个”，并且“一个”不表示排除本发明相关部分的数量“多于一个”的情形。

在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系，而非限定这些相关部分的绝对位置。

在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。

除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车的电池安装机构，其特征在于，所述电池安装机构(10)包括：

两根后下主梁(11)，两根所述后下主梁(11)沿车身长度方向延伸；

前横梁(12)，所述前横梁(12)连接在两根所述后下主梁(11)之间；

后横梁(13)，所述后横梁(13)位于所述前横梁(12)的后方、并连接在两根所述后下主梁(11)之间；

托架(14)，所述托架(14)的前端搭接在所述前横梁(12)、后端搭接在所述后横梁(13)，以形成支撑电池的框架。

2.如权利要求1所述的电池安装机构，其特征在于，所述前横梁(12)的端部连接在两根所述后下主梁(11)内侧面的前端，并且所述前横梁(12)的前侧面凸出所述后下主梁(11)的前端面；所述后横梁(13)的端部连接在两根所述后下主梁(11)的内侧面。

3.如权利要求1所述的电池安装机构，其特征在于，所述电池安装机构(10)进一步包括：

加强梁(15)，所述加强梁(15)位于所述后横梁(13)的后方、并其端部连接在所述后下主梁(11)的内侧面的后端。

4.如权利要求3所述的电池安装机构，其特征在于，所述前横梁(12)和所述后横梁(13)连接所述后下主梁(11)内侧面的下方，所述前横梁(12)和所述后横梁(13)的底面与所述后下主梁(11)的底面平齐；所述加强梁(15)的顶面与所述后下主梁(11)的顶面平齐。

5.如权利要求1所述的电池安装机构，其特征在于，所述电池安装机构(10)进一步包括：

两根支撑梁(16)，两根所述支撑梁(16)垂直连接在所述后下主梁(11)和汽车车身的后上主梁(20)的后端之间。

6.如权利要求5所述的电池安装机构，其特征在于，所述电池安装机构(10)进一步包括：

两根加强斜梁(17)，两根所述加强斜梁(17)倾斜连接在所述后下主梁(11)和汽车车身的后上主梁(20)之间，并所述加强斜梁(17)的前端连接在所述后下主梁(11)的上表面、后端连接在汽车车身的后上主梁(20)的下表面。

7.如权利要求1-6任一项所述的电池安装机构，其特征在于，所述托架(14)包括：

底部；

前搭接部(141)，所述前搭接部(141)具有连接在所述底部前端的前立板(141a)、垂直连接在所述前立板(141a)前侧面的前横板(141b)，所述前立板(141a)贴合在所述前横梁(12)的后侧面、所述前横板(141b)搭接在所述前横梁(12)的上表面；

后搭接部(142)，所述后搭接部(142)具有连接在所述底部后端的后立板(142a)、垂直连接在所述后立板(142a)前侧面的后横板(142b)，所述后立板(142a)贴合在所述后横梁(13)的后侧面、所述后横板(142b)搭接在所述后横梁(13)的上表面。

8.如权利要求7所述的电池安装机构，其特征在于，所述前横梁(12)开设有贯穿顶壁和底壁的多个前连接孔，以配合连接件固连所述前横梁(12)与所述前横板(141b)，所述后横梁(13)开设有贯穿顶壁和底壁的多个后连接孔，以配合连接件固连所述后横梁(13)与所述后横板(142b)。

9.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括权利要求1-8任一项所述的电池安装机构(10)。

10.一种电池安装方法，其特征在于，所述电池安装方法采用权利要求7所述的电池安装机构将电池安装于车身，包括：

吊装所述托架(14)至两根所述后下主梁(11)之间的下方，并将所述托架(14)的前搭接部(141)吊装至所述前横梁(12)和所述后横梁(13)之间，所述托架(14)的后搭接部(142)吊装至所述后横梁(13)的后方；

在汽车车身的高度方向，垂直吊装安装有电池的所述托架(14)至所述前搭接部(141)和所述后搭接部(142)高于所述前横梁(12)和后横梁(13)；

在汽车车身的长度方向，将安装有电池的所述托架(14)由后向前平移至所述前搭接部(141)位于所述前横梁(12)的上方、所述后搭接部(142)位于所述后横梁(13)的上方。