CN218750271U - 一种铝合金电池托架及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铝合金电池托架及车辆，包括托架本体，所述托架本体包括两根左右平行布置的纵梁以及连接于两根纵梁之间的多根横梁，所述纵梁和横梁均为铝合金挤出成型件，所述纵梁的前、后端部设有与车身底盘连接的托架安装点，纵梁上沿前后方向间隔设有多个电池安装点。其结构简单，装卸便捷，重量轻，降低整车能耗，提高电池托架的防腐性能和耐候性能。

Description

一种铝合金电池托架及车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件，具体涉及铝合金电池托架及车辆。

背景技术

现有的电池托架大多采用方钢管梁设计，材料密度大，较为笨重，进而增加了能耗。并且方钢管梁的电池托架在制造过程中需要单独的防腐处理，增加了表面处理成本，同时飞石、拆装、盐碱、潮湿、温差等恶劣的工况环境极易对防腐层造成物理和化学破坏，大大减小了电池托架的使用寿命。另外方钢管梁的电池托架回收价值低，不利于材料的回收再利用。

以上问题主要原因：

1、方钢管梁的电池托架材料广泛，制作成本较低，设计时往往只考虑了临时采购成本，没有考虑售后维修、材料回收等因素；

2、方钢管梁的电池托架较为笨重，设计时没有充分考虑托架重量对能耗的影响；

3、方钢管梁的电池托架结构较为普遍，设计时往往会按部就班，缺乏对新材料，新结构的开拓意识。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种铝合金电池托架及车辆，其结构简单，装卸便捷，重量轻，降低整车能耗，提高电池托架的防腐性能和耐候性能。

本实用新型所述的铝合金电池托架，包括托架本体，所述托架本体包括两根左右平行布置的纵梁以及连接于两根纵梁之间的多根横梁，所述纵梁和横梁均为铝合金挤出成型件，所述纵梁的前、后端部设有与车身底盘连接的托架安装点，纵梁上沿前后方向间隔设有多个电池安装点。

进一步，所述纵梁的前、后端部设有贯穿纵梁上、下侧面的第一安装孔，以所述第一安装孔作为托架安装点，采用第一安装螺栓穿过第一安装孔与车身底盘连接。

进一步，所述纵梁的腔室内固定有与第一安装孔位置相对应的套管，所述套管内孔容第一安装螺栓穿过，套管的下端设有径向朝外延伸的限位翻边。

进一步，所述车身底盘与托架安装点对应的位置连接有安装座，所述安装座上设有容第一安装螺栓穿过的第二安装孔，第一安装螺栓穿过第一安装孔和第二安装孔与第一螺母螺纹连接，实现托架本体和车身底盘的连接。

进一步，所述纵梁的顶板与电池包的安装支耳上的第三安装孔对应的位置设有第四安装孔，顶板下侧面在第四安装孔的位置设有用于固定螺母板的卡槽，第二安装螺栓穿过第三安装孔和第四安装孔与第二螺母螺纹连接，第二螺母顶面与螺母板接触配合，以螺母板和与螺母板接触配合的第二螺母作为电池安装点。

进一步，所述螺母板顶面与顶板下侧面之间布置有限位件，防止螺母板在卡槽内窜动，所述限位件上设有容第二安装螺栓穿过的通孔。

进一步，所述纵梁的底板与电池下护板上的第五安装孔对应的位置设有第六安装孔，底板在第六安装孔的位置铆接有第三螺母，第三安装螺栓穿过第五安装孔和第六安装孔与第三螺母螺纹连接，实现电池下护板和托架本体的连接。

进一步，所述纵梁和横梁的型腔内设有加强筋。

一种车辆，包括本实用新型所述的铝合金电池托架。

本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果。

1、本实用新型所述托架本体包括两根左右平行布置的纵梁以及连接于两根纵梁之间的多根横梁，纵梁的前、后端部设有与车身底盘连接的托架安装点，纵梁上沿前后方向间隔设有多个电池安装点，结构简单，安装方便快捷。并且所述纵梁和横梁均为铝合金挤出成型件，相较于现有的方钢管梁制成的电池托架，在满足结构强度的前提下，重量更轻，进而有效降低了整车能耗；防腐性能更好，无需担心电池托架生锈问题。

2、本实用新型所述托架本体与车身底盘以及托架本体和电池包均采用螺栓连接，安装方便快捷，并且便于后续的拆卸和检修。

3、本实用新型所述托架本体的纵梁的腔室内固定有与第一安装孔位置相对应的套管，所述套管内孔容第一安装螺栓穿过，有效避免了托架本体因固定螺栓处应力集中而损坏，延长了托架本体的使用寿命。

4、本实用新型所述托架本体的纵梁的顶板下侧面在第四安装孔的位置设有用于固定螺母板的卡槽，第二安装螺栓穿过第三安装孔和第四安装孔与第二螺母螺纹连接，第二螺母顶面与螺母板接触配合，避免了第二螺母与铝制托架本体直接接触，防止了托架本体因第二螺母固定处应力集中而损坏，延长了托架本体的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型所述托架本体的装配爆炸图；

图2是本实用新型所述托架本体的爆炸图；

图3是本实用新型所述纵梁的结构示意图；

图4是本实用新型所述托架本体与车身底盘的连接截面示意图；

图5是本实用新型所述托架本体与电池包的连接截面示意图；

图6是本实用新型所述托架本体与电池下护板的连接示意图；

图7是本实用新型所述托架本体与电池下护板的连接截面示意图。

图中，1—托架本体，11—纵梁，111—托架安装点，112—电池安装点，113—第一安装孔，114—第四安装孔，115—套管，116—螺母板，117—限位件，118—第六安装孔，

12—横梁，13—加强筋

2—车身底盘，3—电池包，31—安装支耳，32—第三安装孔，4—第一安装螺栓，41—第一螺母，5—第二安装螺栓，51—第二螺母，6—安装座，61—第二安装孔，7—电池下护板，71—第五安装孔，8—第三安装螺栓，81—第三螺母。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1至图3，所示的铝合金电池托架，包括托架本体1，所述托架本体1包括两根左右平行布置的纵梁11以及连接于两根纵梁11之间的三根横梁12，所述纵梁11和横梁12均为铝合金挤出成型件，所述纵梁11的前、后端部设有与车身底盘2连接的托架安装点111，纵梁11上沿前后方向间隔设有多个电池安装点112。

优选地，所述纵梁11和横梁12均为6082-T6铝合金，纵梁11和横梁12通过焊接工艺连接，进而现有的方钢管梁制成的电池托架，铝制托架本体1具有成型效率高、焊接性能好、断面能够为多型腔多料厚形式、模具成本低的优势，能够在纵梁11和横梁12上进行开孔攻丝、铆接螺栓螺母、对接组焊等深加工。其中6082-T6铝合金的力学性能具体为：抗拉强度为310MPa，规定非比例延伸强度为260MPa，断后伸长率≥7%，布氏硬度为95HBW。

参见图1、图2和图4，所述纵梁11的前、后端部设有贯穿纵梁11上、下侧面的第一安装孔113，以所述第一安装孔113作为托架安装点111，所述车身底盘2与托架安装点11对应的位置连接有安装座6，所述安装座6上设有容第一安装螺栓4穿过的第二安装孔61，第一安装螺栓4穿过第一安装孔113和第二安装孔61与第一螺母41螺纹连接，实现托架本体1和车身底盘2的连接。

为了避免托架本体1因固定螺栓处应力集中而损坏，延长托架本体1的使用寿命。在所述纵梁11的腔室内焊接固定有与第一安装孔113位置相对应的铝制套管115，所述套管115内孔容第一安装螺栓4穿过，套管115的下端设有径向朝外延伸的限位翻边，防止了套管115沿第一安装孔113轴向窜动。

所述纵梁11和横梁12的型腔内设有加强筋13，保证托架本体1能够满足结构强度和性能要求，根据路试状态的实际情况合理设计加强筋13的尺寸大小和布置位置。

参见图1、图2和图5，所述纵梁11的顶板与电池包3的安装支耳31上的第三安装孔32对应的位置设有第四安装孔114，顶板下侧面在第四安装孔114的位置设有用于固定螺母板116的卡槽，第二安装螺栓5穿过第三安装孔32和第四安装孔114与第二螺母51螺纹连接，第二螺母51顶面与螺母板116接触配合，以螺母板116和与螺母板116接触配合的第二螺母51作为电池安装点112。螺母板116的设置避免了第二螺母51与铝制托架本体1直接接触，防止了托架本体1因第二螺母51固定处应力集中而损坏，延长了托架本体1的使用寿命。所述螺母板116顶面与顶板下侧面之间布置有限位件117，防止螺母板116在卡槽内窜动，所述限位件117上设有容第二安装螺栓5穿过的通孔。

第二螺母51与螺母板116焊接后需要做锌铝涂层或锌镍镀层处理，限位件117做黑色电泳漆处理，中性盐雾试验均需要达到满足480小时。第二螺母51和第二安装螺栓5等级均为8.8级及以上。

参见图1、图2、图6和图7，所述纵梁11的底板与电池下护板7左、右边沿上的第五安装孔71对应的位置设有第六安装孔118，底板在第六安装孔118的位置铆接有第三螺母81，第三安装螺栓8穿过第五安装孔71和第六安装孔118与第三螺母81螺纹连接，实现电池下护板7和托架本体7的连接。电池下护板7尺寸精度要求不高，材质选择重量较轻的铝板，所述电池下护板7还能够冲孔形成减重孔。电池下护板7的成型方式优选折弯，局部焊接加强，无需开模具，结构灵活，制作成本低。电池下护板7独立安装在托架本体1下方，安装点布置合理，固定牢靠，避免异响。电池下护板7在螺栓紧固处作加厚处理，避免了局部疲劳损坏。铆接的第三螺母81为封闭型或开口型的M6六方铆螺母，第三安装螺栓8选择4.8级或6.8级即可。

在电池托架总成的生产设计过程中，重点控制托架本体1与车身底盘2连接的第一安装孔113和托架本体1与电池包3连接的第四安装孔114的位置精度。根据连接螺栓直径和螺栓过孔直径的大小，计算满足装配要求的电池托架上螺栓孔和螺母孔位置度理论值。为确保装配可靠性，通常采取措施通过尺寸工程计算验证，规定托架本体1上螺栓孔和螺母孔位置精度。具体地，托架本体1上的各个螺栓过孔直径、套管115内径、螺母板116和限位件117上的螺栓过孔直径比对应的安装螺栓直径大2~4mm,各孔位相对主基准的位置度控制在0.5mm以内, 孔位间的相对位置偏差控制在0.3mm以内。

以某车型电池托架为例，采用方钢管梁制成的电池托架重量40.09㎏；采用铝合金管梁制成的电池托架重量是25.68㎏，减重39%，降低了整车能耗。并且相较于现有的方钢管梁制成的电池托架，铝制托架本体防腐性能和耐候性能显著提高 ，无需担心电池托架生锈问题。所述托架本体1与车身底盘2以及托架本体1和电池包3均采用螺栓连接，安装方便快捷，并且便于后续的拆卸和检修。

经过路试性能及可靠性实验验证及分析，电池托架的强度在行车过程中满电池托架工况要求，因此局部加强筋延伸至底面方案的铝型材断面暂时无需开发，对电池托架总成的成本控制和轻量化起到积极作用。

一种车辆，包括本实用新型所述的铝合金电池托架。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种铝合金电池托架，包括托架本体（1），其特征在于：所述托架本体（1）包括两根左右平行布置的纵梁（11）以及连接于两根纵梁（11）之间的多根横梁（12），所述纵梁（11）和横梁（12）均为铝合金挤出成型件，所述纵梁（11）的前、后端部设有与车身底盘（2）连接的托架安装点（111），纵梁（11）上沿前后方向间隔设有多个电池安装点（112）。

2.根据权利要求1所述的铝合金电池托架，其特征在于：所述纵梁（11）的前、后端部设有贯穿纵梁（11）上、下侧面的第一安装孔（113），以所述第一安装孔（113）作为托架安装点（111），采用第一安装螺栓（4）穿过第一安装孔（113）与车身底盘（2）连接。

3.根据权利要求2所述的铝合金电池托架，其特征在于：所述纵梁（11）的腔室内固定有与第一安装孔（113）位置相对应的套管（115），所述套管（115）内孔容第一安装螺栓（4）穿过，套管（115）的下端设有径向朝外延伸的限位翻边。

4.根据权利要求2所述的铝合金电池托架，其特征在于：所述车身底盘（2）与托架安装点（111）对应的位置连接有安装座（6），所述安装座（6）上设有容第一安装螺栓（4）穿过的第二安装孔（61），第一安装螺栓（4）穿过第一安装孔（113）和第二安装孔（61）与第一螺母（41）螺纹连接，实现托架本体（1）和车身底盘（2）的连接。

5.根据权利要求1或2所述的铝合金电池托架，其特征在于：所述纵梁（11）的顶板与电池包（3）的安装支耳（31）上的第三安装孔（32）对应的位置设有第四安装孔（114），顶板下侧面在第四安装孔（114）的位置设有用于固定螺母板（116）的卡槽，第二安装螺栓（5）穿过第三安装孔（32）和第四安装孔（114）与第二螺母（51）螺纹连接，第二螺母（51）顶面与螺母板（116）接触配合，以螺母板（116）和与螺母板（116）接触配合的第二螺母（51）作为电池安装点（112）。

6.根据权利要求5所述的铝合金电池托架，其特征在于：所述螺母板（116）顶面与顶板下侧面之间布置有限位件（117），防止螺母板（116）在卡槽内窜动，所述限位件（117）上设有容第二安装螺栓（5）穿过的通孔。

7.根据权利要求1或2所述的铝合金电池托架，其特征在于：所述纵梁（11）的底板与电池下护板（7）上的第五安装孔（71）对应的位置设有第六安装孔（118），底板在第六安装孔（118）的位置铆接有第三螺母（81），第三安装螺栓（8）穿过第五安装孔（71）和第六安装孔（118）与第三螺母（81）螺纹连接，实现电池下护板（7）和托架本体（1）的连接。

8.根据权利要求1或2所述的铝合金电池托架，其特征在于：所述纵梁（11）和横梁（12）的型腔内设有加强筋（13）。

9.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1~8任一项所述的铝合金电池托架。

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