CN110370912A - 电池托架连接横梁、电池托架总成及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车配件技术领域，具体涉及一种电池托架连接横梁、电池托架总成及车辆。该电池托架连接横梁用于连接安装于车架两侧的电池托架，包括横梁本体和连接件，所述横梁本体沿自身延伸方向的两侧形成有翻边，所述翻边的高度沿所述横梁本体的延伸方向的两端自外向内减小；所述横梁本体通过所述连接件与所述电池托架相连，所述连接件设于所述横梁本体的延伸方向的两端。本发明通过设置两头高、中间低的翻边结构，使得连接横梁两端的接头部位的结构强度强，连接横梁的中间部位的结构强度弱，在保证连接横梁整体结构强度均衡、满足支撑作用的前提下，能够吸收左右扭曲能量，避免过大的应力集中，提高连接横梁的可靠性。

Description

电池托架连接横梁、电池托架总成及车辆

技术领域

本发明属于汽车配件技术领域，特别是涉及一种电池托架连接横梁、电池托架总成及车辆。

背景技术

目前纯电动卡车需要携带大量的储能电池作为动力源，由于空间布局局限，动力电池一般通过电池托架布置在车架的左右两侧靠中段位置，电池托架通过电池托架连接横梁设于车架的左右两侧。由于行驶工况复杂，行驶过程中，安装于电池托架的动力电池会受到冲击、扭曲、惯性力等；另外，左右电池托架连接横梁受力情况更为复杂，进一步提高了动力电池受挤压的风险。

现有的电池托架连接横梁一般为左右断面形式的槽梁，并通过焊接或者螺栓连接的方式与左右托架固定连接，连接接头部位结构强度较薄弱，使用的过程中，抗扭性能差，承受较大扭曲时，在接头部位容易产生过大应力集中的问题。

发明内容

本发明的目的至少解决现有的电池托架连接横梁支撑强度低、抗扭性能差的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提出了一种电池托架连接横梁，用于连接安装于车架两侧的电池托架，该连接横梁包括：

横梁本体，所述横梁本体沿自身延伸方向的两侧形成有翻边，所述翻边的高度沿所述横梁本体的延伸方向的两端自外向内减小；

连接件，所述横梁本体通过所述连接件与所述电池托架相连，所述连接件设于所述横梁本体的延伸方向的两端。

本发明提供的电池托架连接横梁通过设置两头高、中间低的翻边结构，使得连接横梁两端的接头部位的结构强度强，连接横梁的中间部位的结构强度弱，在保证连接横梁整体结构强度均衡、满足支撑作用的前提下，能够吸收左右扭曲能量，避免过大的应力集中，提高连接横梁的可靠性。

另外，根据本发明提供的上述电池托架连接横梁，还可具有以下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述翻边包括位于所述横梁本体的两端部位的固定部和位于所述横梁本体的中间部位的可变形部，所述固定部的高度大于所述可变形部的高度。

在本发明的一些实施例中，所述翻边还包括过渡部，所述固定部和所述可变形部之间通过所述过渡部平滑过渡，所述过渡部的高度自所述固定部向所述可变形部逐渐减小。

在本发明的一些实施例中，所述连接件包括L型连接板，所述L型连接板包括横板以及与所述横板相连的竖板，所述横梁本体上设用于连接所述横板的多个螺栓孔，所述竖板与所述电池托架焊接。

在本发明的一些实施例中，所述多个螺栓孔呈三角形布置于所述横板。

在本发明的一些实施例中，所述连接件还包括设于所述L型连接板的两侧的加强板，所述加强板与所述L型连接板焊接固定。

在本发明的一些实施例中，所述翻边能够容纳于所述L型连接板和所述加强板形成的安装空间，所述翻边与所述加强板贴合设置，且所述翻边与所述加强板通过螺栓连接。

本发明的第二方面提出了一种电池托架总成，包括：

电池托架，所述电池托架包括分别安装于车架的两侧的第一托架和第二托架；

连接横梁，所述连接横梁为上述的电池托架连接横梁，所述连接横梁安装于所述第一托架和所述第二托架之间。

本发明的第三方面提出了一种车辆，包括：

电池托架总成，所述电池托架总成包括根据权利要求上述的电池托架连接横梁；

车架，所述车架的至少部分设在所述电池托架总成的第一托架和第二托架之间；

电池组，所述电池组设于所述第一托架和所述第二托架上。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1示意性地示出了根据本发明实施方式的电池托架连接横梁的结构示意图；

图2示意性地示出了根据本发明实施方式的电池托架连接横梁的装配结构示意图；

附图中各标号表示如下：

10-连接横梁；

1-横梁本体、11-翻边、111-固定部、112-可变形部、113-过渡部、12-螺栓孔、131-第一减重孔、132-第二减重孔；

2-连接件、21-L型连接板、211-横板、212-竖板、22-加强板、221-安装孔；

20-电池托架；201-第一电池托架、202-第二电池托架、203-槽型结构板；

30-车架、301-纵梁。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

图1为本发明一实施例的电池托架连接横梁的结构示意图；图2为图1的电池托架连接横梁的装配结构示意图。如图1和图2所示，根据本发明的实施方式提出了一种电池托架连接横梁10，用于连接安装于车架30两侧的电池托架20，连接横梁10包括横梁本体1和连接件2，其中，横梁本体1沿自身延伸方向的两侧形成有翻边11，翻边11的高度沿横梁本体1的延伸方向自外向内减小，横梁本体1通过连接件2与电池托架20相连，连接件2设于横梁本体1的延伸方向的两端。

本发明提供的电池托架连接横梁通过设置两头高、中间低的翻边结构，使得连接横梁10两端的接头部位的结构强度强，连接横梁10的中间部位的结构强度弱，在保证连接横梁10整体结构强度均衡、满足支撑作用的前提下，能够吸收左右扭曲能量，避免过大的应力集中，提高连接横梁10的可靠性。

具体地，横梁本体1为板状构件，翻边11沿板状构件的宽度方向向外延伸翻折而成，翻边11垂直于横梁本体1，翻边11包括位于横梁本体1的两端部位的固定部111和位于横梁本体1的中间部位的可变形部112，固定部111的高度大于可变形部112的高度，使得固定部111的结构强度高于可变形部112的结构强度。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，翻边11呈倒置的“几”字型结构，固定部111与可变形部112之间通过过渡部113平滑过渡，且过渡部113的高度自固定部111向可变形部112逐渐减小。

通过设置两头高、中间低的翻边结构，并在过渡处采用大斜率的切边结构平滑过渡，能够在扭转工况下，利用中间部位的可变形部112的变形吸收变形能，避免过大应力集中的情况造成连接横梁10损坏，并能够保证连接横梁10的整体结构强度均衡。

本实施例中，过渡部113为倾斜面；在本发明的另一些实施例中，过渡部113可以为弧面。本实施例中，固定部111的高度一致，可变形部112的高度也一致，便于批量加工。在本发明的另一些实施例中，固定部111的高度可以不同，固定部111与过渡部113合为一体，固定部111的高度沿横梁本体1的延伸方向自外向内逐渐减小并在固定部111的最低高度处于与可变形部112连接，此时翻边11呈倒梯型结构。在本发明的另一些实施例中，可变形部112的高度可以不同，例如可变形部112可以呈平滑的拱形结构，本发明不具体限定。

在本发明的一些实施例中，翻边11通过翻折一体成型于横梁本体1的宽度方向的两侧，保证连接横梁10的支撑强度，同时降低制造难度。

连接件2与横梁本体1的延伸方向的两端配合形成用于与电池托架20连接的接头部位，在本发明的一些实施例中，连接件2包括L型连接板21，L型连接板包括横板211以及与横板311垂直相连的竖板212，横板211用于与横梁本体1连接，竖板212用于与电池托架20连接。安装时，横梁本体1两端的底面置于横板211上，横梁本体1两端的端面能够与竖板212抵接。

横板211与横梁本体1通过多个螺栓固定连接，横梁本体1上设有用于安装螺栓的螺栓孔12，横板211上也设有与螺栓孔12对应的螺栓孔。本实施例中，横梁本体1与横板211的连接部位设有3个呈三角形布置的螺栓孔12，横板211与横梁本体1通过三点螺栓固定连接，连接工艺简单，便于拆装，同时能够增加横梁本体1的抗扭性能，满足多工况的使用情况。

竖板212与电池托架20通过焊接的方式连接，特别地，竖板212与电池托架20采用面面接触焊接的满焊方式，能够增加连接横梁10与电池托架20之间的连接部位的力传递，增强连接部位的局部结构强度。

在本发明的一些实施例中，连接件2还包括设于L型连接板21两侧的加强板22，用于加强与横梁本体1的连接。加强板22为三角板，与L型连接板21拼焊而成，加强板22与L型连接板21也采用面面接触的满焊连接方式，以增强与电池托架2连接部位的局部结构强度。

L型连接板21与加强板22配合形成用于安装横梁本体1的安装空间，横梁本体1的两端能够容纳于安装空间中，此时，横梁本体1两端的底面置于横板211上，横梁本体1两端的端面与竖板212抵接，翻边11与加强板22贴合设置。

进一步地，加强板22与翻边11通过螺栓连接，加强板22上设有用于安装螺栓的安装孔221，采用螺栓连接，便于拆装；同时，增加翻边11与加强板22的连接，能够增强横梁本体1与连接件2的连接强度，增加横梁本体1的抗扭性能，避免过大的应力集中于接头部位。

在本发明的一些实施例中，横梁本体1上还设有若干用于减重的减重孔。如图1所示，横梁本体1上开设有5个减重孔，包括设置在横梁中部的第一减重孔131和设置在第一减重孔131的两侧的第二减重孔132，第一减重孔131的开孔大小大于第二减重孔132，能够减少横梁中部的材料、减弱横梁中部的强度，避免过大的应力集中到横梁两端的接头部位。

进一步地，第一减重孔131和第二减重孔132均为长圆孔，且第二减重孔132的半径为R15。通过在横梁本体1增加减重孔，能够合理利用材料，在保证连接横梁10性能的前提下减重。

减重孔的数量和形状本发明不具体限定，例如，在本发明的另一些实施例中，可以在横梁本体1上自内向外设置开孔大小逐渐减小的多个减重孔。

本发明的第二方面提出了一种电池托架总成，包括电池托架20和上述的连接横梁10，电池托架20包括分别安装于车架30的两侧的第一托架201和第二托架202，连接横梁10安装于第一托架201和第二托架202之间，用于连接第一托架201和第二托架202，控制电池托架20的相对运动。

在本发明的一些实施例中，连接横梁10安装于第一托架201和第二托架202的靠近底部的位置，且第一托架201和第二托架202之间间隔布置有至少两个连接横梁10，以保证第一托架201和第二托架202之间的连接强度。

本发明的第三方面提出了一种车辆，包括电池托架总成、车架30以及电池组，电池托架总成包括上述的连接横梁10，车架30的至少部分设在电池托架总成的第一托架201和第二托架202之间，电池组设于第一托架201和第二托架202上。

车架30与电池托架20连接，承载电池托架20的重力，同时会把不平路面造成的扭力传递给电池托架20。本实施例中，车架30的中段部分设在电池托架总成的第一托架201和第二托架202之间，保证车架30整体的平衡性。

电池托架20分别设置在车架30的纵梁301的左右两侧，通过槽型结构板203与车架30连接，槽型结构板203的槽型开口背对车架纵梁301，车架纵梁301沿各个方向的运动会带动电池托架20一起运动，以适用不同的车辆。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电池托架连接横梁，用于连接安装于车架两侧的电池托架，其特征在于，包括：

横梁本体，所述横梁本体沿自身延伸方向的两侧形成有翻边，所述翻边的高度沿所述横梁本体的延伸方向的两端自外向内减小；

连接件，所述横梁本体通过所述连接件与所述电池托架相连，所述连接件设于所述横梁本体的延伸方向的两端。

2.根据权利要求1所述的电池托架连接横梁，其特征在于，所述翻边包括位于所述横梁本体的两端部位的固定部和位于所述横梁本体的中间部位的可变形部，所述固定部的高度大于所述可变形部的高度。

3.根据权利要求2所述的电池托架连接横梁，其特征在于，所述翻边还包括过渡部，所述固定部和所述可变形部之间通过所述过渡部平滑过渡，所述过渡部的高度自所述固定部向所述可变形部逐渐减小。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电池托架连接横梁，其特征在于，所述连接件包括L型连接板，所述L型连接板包括横板以及与所述横板相连的竖板，所述横梁本体上设用于连接所述横板的多个螺栓孔，所述竖板与所述电池托架焊接。

5.根据权利要求4所述的电池托架连接横梁，其特征在于，所述多个螺栓孔呈三角形布置于所述横板。

6.根据权利要求4或5所述的电池托架连接横梁，其特征在于，所述连接件还包括设于所述L型连接板的两侧的加强板，所述加强板与所述L型连接板焊接固定。

7.根据权利要求6所述的电池托架连接横梁，其特征在于，所述翻边能够容纳于所述L型连接板和所述加强板形成的安装空间，所述翻边与所述加强板贴合设置，且所述翻边与所述加强板通过螺栓连接。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的电池托架连接横梁，其特征在于，所述横梁本体上设有用于减重的减重孔。

9.一种电池托架总成，其特征在于，包括：

电池托架，所述电池托架包括分别安装于车架的两侧的第一托架和第二托架；

连接横梁，所述连接横梁为根据权利要求1至8中任一项所述的电池托架连接横梁，所述连接横梁安装于所述第一托架和所述第二托架之间。

10.一种车辆，其特征在于，包括：

电池托架总成，所述电池托架总成包括根据权利要求1至8中任一项所述的电池托架连接横梁；

车架，所述车架的至少部分设在所述电池托架总成的第一托架和第二托架之间；

电池组，所述电池组设于所述第一托架和所述第二托架上。