CN214404295U - 一种密封面上的嵌件螺母安装结构及密封箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种密封面上的嵌件螺母安装结构；所述密封面上设置有螺母安装孔；所述螺母安装孔内设置有嵌件螺母，所述螺母安装孔设有低于所述密封面的卡位台；所述嵌件螺母包括螺母本体和设置在螺母本体的螺孔开口四周的卡位环凸；所述螺母本体通过过盈配合的方式卡在所述螺母安装孔内；所述卡位环凸卡在所述卡位台内，使得所述嵌件螺母不超出所述密封面。本实用新型通过对密封面上的嵌件螺母安装结构及密封箱进行整体优化，保证了密封面的平整性，有利于提高密封效果。

Description

一种密封面上的嵌件螺母安装结构及密封箱

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别涉及一种密封面上的嵌件螺母安装结构及密封箱。

背景技术

随着动力电池得到了越来越广的应用，动力电池产品从安全、性能及使用要求等方面需要满足IP67的防尘防水要求。现有密封是在箱体与箱盖之间放置密封垫，并通过螺钉和螺母等紧固结构对箱盖和箱体进行紧固、施压，从而达到密封效果。然而，这种紧固结构在紧固过程中，螺栓对密封垫的压力不容易控制，当密封压力过小时，密封性不够，容易漏气，当密封压力过大时，密封垫容易变形过量，导致密封垫永久变形而失效。

后来研发了如专利文献CN205609624U公开了电池箱体，电池箱体包括下箱体（箱体）、上盖板（箱盖）、密封垫、连接件和螺母柱，螺母柱固定在下箱体上并伸入在密封垫的通孔，螺母柱的上表面超出下密封面的高度为H，且H<T，（T为密封垫在压缩前的初始厚度）；连接件穿过上盖板的安装孔及密封垫的通孔并将上盖板固定在螺母柱上，并使得螺母柱的上表面接触上盖板的上密封面；也就在通过在螺母柱顶部设置限位台阶来解决密封压力过小或过大的问题，进而保证密封效果。

在使用过程中，发现这种紧固结构还存在如下问题：

1、螺母柱与上盖板的安装孔位置对应,因为实际制作过程中,螺母柱与上盖板的安装孔有配合公差,即轴心不一定重合，且上盖板的安装孔需要比螺母柱中与连接件配合的螺纹孔大一些,那么该上盖板的安装孔偏位时，上盖板容易被螺母柱顶部设置限位台阶挤伤，影响箱体的密封性；

2、当该螺母柱为拉铆螺母时，螺母柱拉铆在下箱体上时，由于顶部的限位台阶要凸出下箱体的下密封面，拉铆时容易使下箱体的下密封面局部往上凸起，也很难整平，且高于下箱体的下密封面的凸出高度很难精确控制，使得限位台阶高度高矮差异比较大，即密封垫压缩难以保证在合理控制范围内，会造成以下问题：①密封垫过压会造成局部损坏，长期会导致密封垫弹性失效，失去密封效果；②密封垫压力不够会造成局部密封效果不良，影响密封等级，严重会引起电池包进水导致内部短路。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题：本实用新型通过对密封面上的嵌件螺母安装结构及密封箱整体进行优化，能在保证密封面平整性的同时大大提高密封效果。

为解决上述问题，本实用新型采用的方案如下：

根据本实用新型的一种密封面上的嵌件螺母安装结构；所述密封面上设置有螺母安装孔；所述螺母安装孔内设置有嵌件螺母，所述螺母安装孔设有低于所述密封面的卡位台；所述嵌件螺母包括螺母本体和设置在螺母本体的螺孔开口四周的卡位环凸；所述螺母本体通过过盈配合的方式卡在所述螺母安装孔内；所述卡位环凸卡在所述卡位台内，使得所述嵌件螺母不超出所述密封面。

进一步，根据本实用新型的嵌件螺母安装结构，所述卡位环凸为锥形结构；所述卡位台为与所述卡位环凸相匹配的锥形结构。

进一步，根据本实用新型的嵌件螺母安装结构，所述卡位环凸下方的螺母本体的柱面上设置有若干轴向设置并周向排列的卡位条；所述螺母安装孔内设有与所述卡位条相匹配的卡位槽；所述卡位条卡在所述卡位槽内。

进一步，根据本实用新型的嵌件螺母安装结构，所述卡位环凸的锥面上设有竖状条纹的滚花。

根据本实用新型一种密封箱，包括箱体和箱盖；所述箱体沿着开口四周边沿设有密封面；所述密封面上设有如上所述的若干嵌件螺母安装结构；所述箱盖通过螺栓连接所述嵌件螺母与所述箱体相连，并通过所述密封面上设置的密封垫实现密封。

进一步，根据本实用新型的密封箱，所述箱盖设有与所述密封面相匹配的箱盖法兰；所述箱盖法兰上设有第一安装孔；所述螺栓穿过所述第一安装孔后与所述嵌件螺母相连。

进一步，根据本实用新型的密封箱，所述螺栓上设有密封垫限位结构；所述密封垫限位结构包括卡位垫盘和与所述卡位垫盘相连的限位环套；所述卡位垫盘和限位环套与所述螺栓同轴；当所述螺栓连接所述嵌件螺母时，所述限位环套穿过所述箱盖和密封垫后顶在所述密封面或嵌件螺母上，所述箱盖法兰和密封垫卡在所述卡位垫盘和密封面之间。

进一步，根据本实用新型的密封箱，所述密封垫限位结构与所述螺栓为一体化结构。

进一步，根据本实用新型的密封箱，所述密封垫限位结构与所述螺栓为相分离的结构；所述螺栓包括螺栓头和螺杆柱；所述卡位垫盘和所述限位环套套在所述螺杆柱上，并且所述卡位垫盘朝向所述螺栓头。

进一步，根据本实用新型的密封箱，所述卡位垫盘与所述螺栓头之间还设置有弹簧垫。

本实用新型的技术效果如下：本实用新型通对密封面上的嵌件螺母安装结构及密封箱整体进行优化，能在保证密封面平整性的同时大大提高密封效果。

附图说明

图1是本实用新型密封箱的整体结构爆炸图。

图2是图1中能显示箱体、箱盖、嵌件螺母、螺栓与密封垫安装关系的局部结构剖切图。

图3是本实用新型嵌件螺母安装结构的结构爆炸图。

图4为本实用新型实施例中不带边缘开槽的嵌件螺母的结构图。

图5为本实用新型实施例中带边缘开槽的嵌件螺母的立体结构图。

图6为本实用新型实施例嵌件螺母的结构剖切图。

图7为本实用新型实施例嵌件螺母与螺栓连接结构的示意图。

图8为本实用新型实施例密封垫限位结构与螺栓为一体化结构示意图。

图9为本实用新型实施例密封垫限位结构与螺栓为相分离的结构示意图。

图10为图9去弹簧时的结构示意图。

图中：

1是箱体，11是密封面；

2是箱盖，21是箱盖法兰，211是第一安装孔；

3是螺母安装孔，31是卡位台，32是卡位槽；

4是嵌件螺母，41是螺母本体，411是柱面，4111是卡位条，412是螺孔，4121是上段孔，4122是下段孔，42是卡位环凸，421是锥面，4211是滚花，422是边缘开槽；

5是螺栓，51是螺栓头，52是螺杆柱；

6是密封垫；

7是密封垫限位结构，71是卡位垫盘，72是限位环套；

8是弹簧垫。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图1、图2所示，一种密封箱，包括箱体1和箱盖2；箱体1沿着开口四周边沿设有密封面11；密封面11上设有若干嵌件螺母安装结构；这些嵌件螺母安装结构即为本实用新型所指的密封面上的嵌件螺母安装结构。如图3所示，密封面11上设置有螺母安装孔3；螺母安装孔3内设置有嵌件螺母4，螺母安装孔3设有低于密封面11的卡位台31。嵌件螺母4包括螺母本体41和设置在螺母本体41的螺孔412开口四周的卡位环凸42。螺母本体41通过过盈配合的方式卡在螺母安装孔3内，并且卡位环凸42卡在卡位台31内，使得嵌件螺母4不超出密封面11。这里的过盈配合的方式是指螺母本体41的直径稍大于螺母安装孔3的直径，通过强力使得螺母本体41卡入螺母安装孔3内。箱盖2通过螺栓5连接嵌件螺母4与箱体1相连，并通过密封面11上设置的密封垫6实现密封。保证了箱体1密封面11的平整性，同时有效避免嵌件螺母4直接与箱盖2，有利于提高密封效果。

具体来说，箱盖2设有与密封面11相匹配的箱盖法兰21；箱盖法兰21上设有第一安装孔211。密封垫6上设有第二安装孔。螺栓5穿过箱盖法兰21上的第一安装孔211后以及密封垫6上的第二安装孔后与嵌件螺母4啮合相连。

如图4所示，本实施例中，卡位环凸42为锥形结构；卡位台31为与卡位环凸42相匹配的锥形结构。本领域技术人员理解，卡位环凸42也可以采用圆环状结构，此时，卡位台31则为与卡位环凸42相匹配的圆环状结构。

进一步地，为避免嵌件螺母4在扭力的作用下在螺母安装孔3内打滑，卡位环凸42下方的螺母本体41的柱面411上设置有若干轴向设置并周向排列的卡位条4111。螺母安装孔3内设有与卡位条4111相匹配的卡位槽32；卡位条4111卡在卡位槽32内。

进一步地，同样为避免嵌件螺母4在扭力的作用下在螺母安装孔3内打滑，卡位环凸42的锥面421上设有竖状条纹的滚花4211，通过滚花4211提高嵌件螺母4与螺母安装孔3的安装强度，避免嵌件螺母4在扭力过大时松动。

参照图5，卡位环凸42沿径向还可以进一步地，开设有多个边缘开槽422，此时在卡位台31上可以设置于边缘开槽422相匹配的凸块。由此，通过凸块卡入边缘开槽422加大与螺母安装孔3接触面的面积，进一步提高嵌件螺母4与螺母安装孔3的安装强度，以避免嵌件螺母4在扭力的作用下在螺母安装孔3内打滑。

进一步地，参照图6，螺孔412分为上下两段，分别为上段孔4121与下段孔4122，上段孔4121的孔径大于下段孔4122的孔径，并且上段孔4121的内侧壁为光面无螺纹加工方便，下段孔4122的内侧壁设有与螺栓5连接的内螺纹，从而减少螺栓5需要与嵌件螺母4螺纹连接部分的长度，进一步提高安装效率。

此外，需要指出的是，图6所示例的结构中，螺孔412为盲孔，本领域技术人员理解，螺孔412也可以为通孔。

如图8、图9所示，螺栓5上设有密封垫限位结构7；密封垫限位结构7包括卡位垫盘71和与卡位垫盘71相连的限位环套72；卡位垫盘71和限位环套72与螺栓5同轴；当螺栓5连接嵌件螺母4时，限位环套72穿过箱盖2和密封垫6后顶在密封面11或嵌件螺母4上，箱盖法兰21和密封垫6卡在卡位垫盘71和密封面11之间。通过卡位垫盘71扩大螺栓5与箱盖法兰21的接触面积，确保箱盖法兰21受力均匀避免局部变形。通过限位环套72的设置，限制密封垫6压缩厚度，避免密封垫6过压导致密封材料损坏或压力不够引起密封不良，防止密封垫6的失效；另外，通过调节密封垫6在压缩前的初始厚度以及限位环套72的高度，能够方便的控制箱盖2与密封垫6之间接触压力的大小。密封垫6优选采用发泡硅胶，而发泡硅胶的最大压缩量优选限于百分之30至70之间。也就是，H2－H1=H0*(0.3~0.7)。其中，H2为限位套环72的长度或高度，H1为箱盖法兰21的厚度，H0为发泡硅胶压缩前的厚度，H2－H1为密封箱安装后嵌件螺母4与螺栓5拧紧时发泡硅胶压缩后的厚度。H2－H1也就是密封垫6压缩后的厚度。显而易见地，上述关系之下还存在H2<H1+H0的关系。另外箱体1还可以在密封面11上设置放置密封垫6的限位槽，通过限位槽限位放置密封垫6，可进一步提高密封垫6的安装效率，同时还能避免密封垫6受压变形时延伸到下箱体1的内腔或边缘外。

密封垫限位结构7与螺栓5可以为一体化结构，参见图8所示，安装方便快捷，进一步提高安装效率，使用时优选一体化结构。

密封垫限位结构7与螺栓5也可以为相分离的结构。卡位垫盘71和限位环套72为一体化的T形结构。参见图9所示，螺栓5包括螺栓头51和螺杆柱52。其中，螺杆柱52又分为无螺纹的光杆段和有螺纹的螺纹段。卡位垫盘71和限位环套72套在螺杆柱52上，并位于无螺纹的光杆段上，并且卡位垫盘71朝向螺栓头51。

进一步地，在上述密封垫限位结构7与螺栓5相分离的结构之下，可以在卡位垫盘71与螺栓头51之间设置弹簧垫8，当然也可以选择不放弹簧垫8，参见图10所示。

此外，本领域技术人员理解，卡位垫盘71和限位环套72甚至还可以是两个可分离的部件。

进一步地，螺栓头51采用至少一种内六、外六边形或十字形凹槽安装方式，螺栓头51优先采用外六边形和十字形凹槽配合，可使用外六角套筒或十字螺丝刀进行安装，采用具有两种安装方式时，极端情况下，一种安装方式失效，可以采用另外一种安装方式，便于维护。

进一步地，螺栓5材质可以为碳钢、不锈钢等，优选使用碳钢材质。

Claims (10)

1.一种密封面上的嵌件螺母安装结构，所述密封面上设置有螺母安装孔；所述螺母安装孔内设置有嵌件螺母，其特征在于，所述螺母安装孔设有低于所述密封面的卡位台；所述嵌件螺母包括螺母本体和设置在螺母本体的螺孔开口四周的卡位环凸；所述螺母本体通过过盈配合的方式卡在所述螺母安装孔内；所述卡位环凸卡在所述卡位台内，使得所述嵌件螺母不超出所述密封面。

2.如权利要求1所述的一种密封面上的嵌件螺母安装结构，其特征在于，所述卡位环凸为锥形结构；所述卡位台为与所述卡位环凸相匹配的锥形结构。

3.如权利要求1所述的一种密封面上的嵌件螺母安装结构，其特征在于，所述卡位环凸下方的螺母本体的柱面上设置有若干轴向设置并周向排列的卡位条；所述螺母安装孔内设有与所述卡位条相匹配的卡位槽；所述卡位条卡在所述卡位槽内。

4.如权利要求2所述的一种密封面上的嵌件螺母安装结构，其特征在于，所述卡位环凸的锥面上设有竖状条纹的滚花。

5.一种密封箱，包括箱体和箱盖；所述箱体沿着开口四周边沿设有密封面；其特征在于，所述密封面上设有若干如权利要求1-4任一项所述的嵌件螺母安装结构；所述箱盖通过螺栓连接所述嵌件螺母与所述箱体相连，并通过所述密封面上设置的密封垫实现密封。

6.如权利要求5所述的一种密封箱，其特征在于，所述箱盖设有与所述密封面相匹配的箱盖法兰；所述箱盖法兰上设有第一安装孔；所述螺栓穿过所述第一安装孔后与所述嵌件螺母相连。

7.如权利要求6所述的一种密封箱，其特征在于，所述螺栓上设有密封垫限位结构；所述密封垫限位结构包括卡位垫盘和与所述卡位垫盘相连的限位环套；所述卡位垫盘和限位环套与所述螺栓同轴；当所述螺栓连接所述嵌件螺母时，所述限位环套穿过所述箱盖和密封垫后顶在所述密封面或嵌件螺母上，所述箱盖法兰和密封垫卡在所述卡位垫盘和密封面之间。

8.如权利要求7所述的一种密封箱，其特征在于，所述密封垫限位结构与所述螺栓为一体化结构。

9.如权利要求7所述的一种密封箱，其特征在于，所述密封垫限位结构与所述螺栓为相分离的结构；所述螺栓包括螺栓头和螺杆柱；所述卡位垫盘和所述限位环套套在所述螺杆柱上，并且所述卡位垫盘朝向所述螺栓头。

10.如权利要求9所述的一种密封箱，其特征在于，所述卡位垫盘与所述螺栓头之间还设置有弹簧垫。

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