CN117276791B - 一种全铝电池托盘上铝型材中内腔压铆紧固件结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及紧固件领域，具体涉及一种全铝电池托盘上铝型材中内腔压铆紧固件结构，针对目前由于铝制品作为轻金属点焊难于连接，连接接头强度较低,无法达到汽车使用的高强度要求的问题，提供了一种全铝电池托盘上铝型材中内腔压铆紧固件结构，包括外铆筒和安装在外铆筒内部的内铆杆，支耳的上端向下开设有用于安装外铆筒的安装槽孔，在外铆筒和内铆杆的上端受到压力时外铆筒和内铆杆的下侧部分变形并充斥在安装槽孔内，充分满足汽车使用的需要，使用效果极佳。
Description
技术领域
本发明属于紧固件领域，具体涉及一种全铝电池托盘上铝型材中内腔压铆紧固件结构。
背景技术
随着科技的快速发展，新能源汽车成为了现在汽车行业的一种主要的发展趋势，随着新能源汽车的发展，电动汽车的普及，电动汽车的动力电池以及电池结构件同样成为了主要研发和突破的重点，新能源汽车动力电池，因自身重量缺陷和能量密度需求矛盾，在整车零件子系统中，轻量化需求显得尤为迫切。在动力电池中，托盘占去了电池系统重量的20~30%，实为主要结构件；其目前的生产中，铝材质成为目前新能源汽车电池托盘的主要材料，从而来减轻汽车的总量，但是由于铝制品作为轻金属点焊难于连接，连接接头强度较低,无法达到汽车使用的高强度要求。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种全铝电池托盘上铝型材中内腔压铆紧固件结构，有效的解决了上述背景技术中所提到的问题。
为解决上述问题本发明所采取的技术方案是：
一种全铝电池托盘上铝型材中内腔压铆紧固件结构，包括托盘、紧固件以及固定连接在托盘周边用于连接紧固件的支耳，所述紧固件包括外铆筒和安装在外铆筒内部的内铆杆，支耳的上端向下开设有用于安装外铆筒的安装槽孔，在外铆筒和内铆杆的上端受到压力时外铆筒和内铆杆的下侧部分变形并充斥在安装槽孔内，安装槽孔的内壁固定连接有齿面朝上的下齿圈，外铆筒的表面固定连接有齿面向下的上齿圈，在外铆筒受压后上齿圈与下齿圈相互啮合。
进一步的，所述内铆杆由内销、压力销、膨胀体和连接杆组成，内销、压力销、膨胀体和连接杆从上至下依次排列一体塑形；
外铆筒是由稳定部和变形部一体塑形组成的圆柱形结构；
稳定部的上端向下开设有与内销和压力销组成部分滑动配合的放置槽，放置槽的下侧开设有用于容纳膨胀体的膨胀槽，膨胀槽的上下两端分别开设有用于容纳压力销和连接杆的滑孔，在外铆筒和内铆杆上端受压时膨胀体可以随着变形部同时变形。
进一步的，所述上齿圈与下齿圈相对应的齿面的齿为可以相互啮合的棘齿结构。
进一步的，所述安装槽孔的下侧开设有直径大于安装槽孔的固定槽，固定槽的下端中部为向上的凸起，变形部置于固定槽内。
进一步的，所述固定槽的下侧的支耳内部同轴心开设有预制槽，预制槽与固定槽之间开设有贯穿孔，贯穿孔的直径小于预制槽，连接杆向下通过贯穿孔延伸至预制槽内，贯穿孔圆周表面的两侧分别开设有键形槽孔，连接杆的圆周表面相对应的两侧分别固定连接有可以通过键形槽孔的挡块。
进一步的，所述外铆筒的上端固定连接有第一环形板，内铆杆的上端位于外铆筒的上侧并且内铆杆的上端固定连接有第二环形板，在外铆筒和内铆杆受压后第一环形板和第二环形板紧密贴合。
进一步的，第一环形板的圆周表面固定连接有可以受压变形的加压套，在加压套受压后可以向下侧发生形变并覆盖在第二环形板的上侧。
进一步的，所述加压套的内侧为向内侧凸出的波折结构。
进一步的，第一环形板的上端表面固定连接有多个第一凸球，第二环形板的下端表面固定连接有多个与第一凸球上下对应的第二凸球。
进一步的，所述第一凸球为空心结构，第二凸球为实心结构，第二凸球的直径小于第一凸球。
本发明和现有技术相比具有以下优点：
在向外铆筒和内铆杆的一端加压时，位于固定槽内的变形部和膨胀体发生形变充斥在固定槽内，实现压铆连接，在凸起的作用下变形部可以很好的向外侧膨胀，提高变形部的形变效果，增加外铆筒的牢固性的作用；
在外铆筒受压后上齿圈受压向下齿圈的方向移动并与下齿圈紧密啮合，在外铆筒压铆完成后在上齿圈和下齿圈的啮合下外铆筒便丧失了发生转动位移的能力，起到有效牢固的将托盘与车身进行连接的效果，连接结构牢固，可以抵挡长期震动，可以充分满足汽车使用的需求；
在外铆筒和内铆杆同时受压时膨胀体的上下两端会同时受力进行变形，膨胀体的底部受力进行变形时可以带动连接杆向上移动使挡块抵压预制槽，进一步提高内铆杆与托盘连接的牢固性，在外铆筒和内铆杆的双重连接下实现对托盘牢固固定的效果；
在第一环形板和第二环形板紧密贴合时第一凸球会陷入第二凸球内，可以充分提高第一环形板和第二环形板连接的紧密度和牢固性，并使第一环形板和第二环形板之间的摩擦力增大，使外铆筒和内铆杆受压后内铆杆无法在受到震动时产生转动位移的效果，进一步提高外铆筒和内铆杆之间的连接效果，提高紧固件连接的紧密度和牢固性。
附图说明
图1为本发明的一种全铝电池托盘上铝型材中内腔压铆紧固件结构的整体结构示意图。
图2为本发明的一种全铝电池托盘上铝型材中内腔压铆紧固件结构的上齿圈和下齿圈配合结构结构示意图。
图3为本发明的一种全铝电池托盘上铝型材中内腔压铆紧固件结构的外铆筒和内铆杆配合示意图。
图4为本发明的一种全铝电池托盘上铝型材中内腔压铆紧固件结构的预制槽结构示意图。
图5为本发明的一种全铝电池托盘上铝型材中内腔压铆紧固件结构的外铆筒安装结构示意图。
图6为本发明的一种全铝电池托盘上铝型材中内腔压铆紧固件结构的挡块与预制槽安装结构示意图。
图7为本发明的一种全铝电池托盘上铝型材中内腔压铆紧固件结构的内铆杆安装结构示意图。
图8为本发明的一种全铝电池托盘上铝型材中内腔压铆紧固件结构的第一凸球和第二凸球结构示意图。
图中：1-托盘、2-支耳、3-固定槽、4-变形部、5-预制槽、6-键形槽孔、7-安装槽孔、8-加压套、9-上齿圈、10-下齿圈、11-第一环形板、12-第一凸球、13-内销、14-压力销、15-膨胀体、16-连接杆、17-挡块、19-第二凸球、20-第二环形板、23-贯穿孔、24-凸起、25-膨胀槽、26-滑孔、28-稳定部、29-放置槽。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1-8所示，本发明提供一种全铝电池托盘上铝型材中内腔压铆紧固件结构，包括托盘1、紧固件以及固定连接在托盘1周边用于连接紧固件的支耳2，所述紧固件包括外铆筒和安装在外铆筒内部的内铆杆，支耳2的上端向下开设有用于安装外铆筒的安装槽孔7，在外铆筒和内铆杆的上端受到压力时外铆筒和内铆杆的下侧部分变形并充斥在安装槽孔7内，安装槽孔7的内壁固定连接有齿面朝上的下齿圈10，外铆筒的表面固定连接有齿面向下的上齿圈9，在外铆筒受压后上齿圈9与下齿圈10相互啮合。
本装置在使用时将车身预留可以容纳外铆筒的安装孔，外铆筒可以通过安装孔安装到支耳2内充当紧固件，在连接时通过将支耳2固定，然后向外铆筒和内铆杆的一端加压，使位于安装槽孔7内的外铆筒和内铆杆发生形变进行连接，实现压铆连接，抵压完成后外铆筒和内铆杆无法从安装槽孔7内轴向移动，在外铆筒受压后上齿圈9受压向下齿圈10的方向移动并与下齿圈10紧密啮合，由于上齿圈9和下齿圈10在啮合后如果需要转动则需要发生轴向位移，在外铆筒压铆完成后在上齿圈9和下齿圈10的啮合下外铆筒便丧失了发生转动位移的能力，起到有效牢固的将托盘1与车身进行连接的效果，连接结构牢固，可以抵挡长期震动，可以充分满足汽车使用的需求。
所述内铆杆由内销13、压力销14、膨胀体15和连接杆16组成，内销13、压力销14、膨胀体15和连接杆16从上至下依次排列一体塑形，保证轮内铆杆的牢固性；外铆筒是由稳定部28和变形部4一体塑形组成的圆柱形结构，方便对外铆筒进行安装；为了使外铆筒和内铆杆之间连接的更加牢固，稳定部28的上端向下开设有与内销13和压力销14组成部分滑动配合的放置槽29，放置槽29的下侧开设有用于容纳膨胀体15的膨胀槽25，膨胀槽25的上下两端分别开设有用于容纳压力销14和连接杆16的滑孔26，在外铆筒和内铆杆上端受压时膨胀体15可以随着变形部4同时变形，在内铆杆变形时膨胀体15会随着膨胀槽25的变形而变形，始终充斥在膨胀槽25内部，可以充分提高外铆筒与内铆杆之间连接的紧密性和牢固性。
所述上齿圈9与下齿圈10相对应的齿面的齿为可以相互啮合的棘齿结构，棘齿结构的设置使外铆筒只能在安装槽孔7内只能进行单向转动的效果，在保证上齿圈9和下齿圈10可以稳定啮合的同时进一步限制了外铆筒可以转动的方向的功能，在正常使用时起到减轻变形部4的压力，使变形部4只受到外铆筒向一侧发生转动位移的效果，提高外铆筒的固定效果和使用寿命，提高紧固件的使用效果，其中，为了提高外铆筒与内铆杆的连接效果，所述安装槽孔7的下侧开设有直径大于安装槽孔7的固定槽3，在变形部4变形时可以充斥到固定槽3内部，起到阻挡的效果，固定槽3的下端中部为向上的凸起24，变形部4置于固定槽3内，凸起24可以为变形部4的变形提供受力点，变形部4在受压时凸起24位于变形部4的底部中间位置，使变形部4可以很好的向外侧膨胀，提高变形部4的形变效果，增加外铆筒的牢固性的作用。
为了提高内铆杆与托盘1之间连接的牢固性和紧密度，所述固定槽3的下侧的支耳2内部同轴心开设有预制槽5，预制槽5与固定槽3之间开设有贯穿孔23，贯穿孔23的直径小于预制槽5，连接杆16向下通过贯穿孔23延伸至预制槽5内，贯穿孔23圆周表面的两侧分别开设有键形槽孔6，连接杆16的圆周表面相对应的两侧分别固定连接有可以通过键形槽孔6的挡块17，位于预制槽5内的挡块17在转动内铆杆使挡块17不与键形槽孔6对应时，挡块17便可以受到预制槽5的限制，使内铆杆脱离与托盘1的连接，在外铆筒和内铆杆受压时变形部4受压底部产生向上的力，而内铆杆受压时可以使压力销14产生向下挤压膨胀体15的力，并结合变形部4的底部向上移动力对膨胀体15进行挤压，使膨胀体15的上下两端同时受力进行变形，膨胀体15的底部受力进行变形时可以带动连接杆16向上移动使挡块17抵压预制槽5，进一步提高内铆杆与托盘1连接的牢固性，在外铆筒和内铆杆的双重连接下实现对托盘1牢固固定的效果。
为了在外铆筒和内铆杆受压时提高对车身的接触面积，提高连接的稳定性，所述外铆筒的上端固定连接有第一环形板11，内铆杆的上端位于外铆筒的上侧并且内铆杆的上端固定连接有第二环形板20，在外铆筒和内铆杆受压后第一环形板11和第二环形板20紧密贴合，通过第一环形板11和第二环形板20的双重配合下提高对托盘1连接的稳定性的效果。
第一环形板11的圆周表面固定连接有可以受压变形的加压套8，在加压套8受压后可以向下侧发生形变并覆盖在第二环形板20的上侧，加压套8用于进一步提高第一环形板11和第二环形板20连接时的紧密效果，并对第一环形板11和第二环形板20进行防护，提高第一环形板11和第二环形板20的使用效果，进一步的，为了方便加压套8可与稳定的向内侧变形覆盖第二环形板20，所述加压套8的内侧为向内侧凸出的波折结构，使加压套8受力时可以垂直受力并内侧发生形变，通过内侧的波折结构同时可以提高对第二环形板20的固定效果。
为了使外铆筒和内铆杆之间失去可以轴向转动的效果，避免内铆杆受到车身震动的影响，所述第一环形板11的上端表面固定连接有多个第一凸球12，第二环形板20的下端表面固定连接有多个与第一凸球12上下对应的第二凸球19；外铆筒和内铆杆受压使第一环形板11和第二环形板20同时受压进行紧密贴合时，第一凸球12与相对应的第二凸球19相互抵压进行变形，可以提高第一环形板11和第二环形板20之间的摩檫力，增加第一环形板11和第二环形板20之间连接的牢固效果；进一步的，为了提高第一环形板11和第二环形板20连接的紧密度和牢固性，所述第一凸球12为空心结构，第二凸球19为实心结构，第二凸球19的直径小于第一凸球12；在第一环形板11和第二环形板20紧密贴合时第一凸球12会陷入第二凸球19内，可以充分提高第一环形板11和第二环形板20连接的紧密度和牢固性，并使第一环形板11和第二环形板20之间的摩擦力增大，使外铆筒和内铆杆受压后内铆杆无法在受到震动时产生转动位移的效果，进一步提高外铆筒和内铆杆之间的连接效果，提高紧固件连接的紧密度和牢固性。
本装置在使用时通过将车身预留可以容纳外铆筒的安装孔，外铆筒可以通过安装孔安装到支耳2内充当紧固件，在连接时通过将支耳2固定，然后向外铆筒和内铆杆的一端加压，使位于安装槽孔7内的外铆筒和内铆杆发生形变进行连接，实现压铆连接，在施压后变形部4充斥在固定槽3内，并使膨胀体15同时变形，使外铆筒和内铆杆实现对托盘1和车身的连接，在施压后上齿圈9与下齿圈10进行啮合保证了外铆筒与支耳2连接的牢固性，挡块17与预制槽5的配合保证了内铆杆与支耳2连接的牢固性和紧密性，通过膨胀体15与膨胀槽25的配合以及第一环形板11和第二环形板20的配合保证了外铆筒和内铆杆连接的牢固性和紧密性，充分满足汽车使用的需要，使用效果极佳。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式代替，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (6)
1.一种全铝电池托盘上铝型材中内腔压铆紧固件结构，包括托盘（1）、紧固件以及固定连接在托盘（1）周边用于连接紧固件的支耳（2），其特征在于：所述紧固件包括外铆筒和安装在外铆筒内部的内铆杆，支耳（2）的上端向下开设有用于安装外铆筒的安装槽孔（7），在外铆筒和内铆杆的上端受到压力时外铆筒和内铆杆的下侧部分变形并充斥在安装槽孔（7）内，安装槽孔（7）的内壁固定连接有齿面朝上的下齿圈（10），外铆筒的表面固定连接有齿面向下的上齿圈（9），在外铆筒受压后上齿圈（9）与下齿圈（10）相互啮合；
其特征在于：所述内铆杆由内销（13）、压力销（14）、膨胀体（15）和连接杆（16）组成，内销（13）、压力销（14）、膨胀体（15）和连接杆（16）从上至下依次排列一体塑形；
外铆筒是由稳定部（28）和变形部（4）一体塑形组成的圆柱形结构；
稳定部（28）的上端向下开设有与内销（13）和压力销（14）组成部分滑动配合的放置槽（29），放置槽（29）的下侧开设有用于容纳膨胀体（15）的膨胀槽（25），膨胀槽（25）的上下两端分别开设有用于容纳压力销（14）和连接杆（16）的滑孔（26），在外铆筒和内铆杆上端受压时膨胀体（15）随着变形部（4）同时变形；
所述上齿圈（9）与下齿圈（10）相对应的齿面的齿为相互啮合的棘齿结构；
所述安装槽孔（7）的下侧开设有直径大于安装槽孔（7）的固定槽（3），固定槽（3）的下端中部为向上的凸起（24），变形部（4）置于固定槽（3）内；
所述固定槽（3）的下侧的支耳（2）内部同轴心开设有预制槽（5），预制槽（5）与固定槽（3）之间开设有贯穿孔（23），贯穿孔（23）的直径小于预制槽（5），连接杆（16）向下通过贯穿孔（23）延伸至预制槽（5）内，贯穿孔（23）圆周表面的两侧分别开设有键形槽孔（6），连接杆（16）的圆周表面相对应的两侧分别固定连接有通过键形槽孔（6）的挡块（17）。
2.如权利要求1所述的一种全铝电池托盘上铝型材中内腔压铆紧固件结构，其特征在于：所述外铆筒的上端固定连接有第一环形板（11），内铆杆的上端位于外铆筒的上侧并且内铆杆的上端固定连接有第二环形板（20），在外铆筒和内铆杆受压后第一环形板（11）和第二环形板（20）紧密贴合。
3.如权利要求2所述的一种全铝电池托盘上铝型材中内腔压铆紧固件结构，其特征在于：第一环形板（11）的圆周表面固定连接有受压变形的加压套（8），在加压套（8）受压后向下侧发生形变并覆盖在第二环形板（20）的上侧。
4.如权利要求3所述的一种全铝电池托盘上铝型材中内腔压铆紧固件结构，其特征在于：所述加压套（8）的内侧为向内侧凸出的波折结构。
5.如权利要求4所述的一种全铝电池托盘上铝型材中内腔压铆紧固件结构，其特征在于：所述第一环形板（11）的上端表面固定连接有多个第一凸球（12），所述第二环形板（20）的下端表面固定连接有多个与第一凸球（12）上下对应的第二凸球（19）。
6.如权利要求5所述的一种全铝电池托盘上铝型材中内腔压铆紧固件结构，其特征在于：所述第一凸球（12）为空心结构，所述第二凸球（19）为实心结构，所述第二凸球（19）的直径小于第一凸球（12）。
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