电池箱安装架、车架及车辆的制作方法

本发明涉及一种电池箱安装架、车架及车辆。

背景技术：

现有的纯电动客车需要将电池布置在车身顶盖或底盘上合适的位置，在满足结构强度的同时，动力电池箱需要寻找桁架的空间间隙进行布置，在有限的空间下设计相应的电池箱装配结构。在进行装配结构的设计时，由于结构所限，需要占用较大的工艺操作空间，不得不扩大桁架档距或者减小电池箱体积，特别是对于中小型客车，有效空间利用率降低，弊端十分明显。

授权公告号为cn204956066u，授权公告日为2016.01.13的中国专利文件公开了一种轻量化高压电池布置支架，包括焊接在客车骨架自身结构受力件上用于安装电池的第一支架和第二支架，所述的第一支架和第二支架上分别设有与电池安装孔相配合的第一腰形孔和第二腰形孔。该实用新型将用于安装电池的第一支架和第二支架直接焊接在桁架式客车骨架的自身结构受力件上，以最省的材料满足了高压电池的装配要求，同时在强度上依然可以保证，既降低了高压电池布置支架的整体重量，又降低了材料成本。但是，仍然需要在电池布置支架上留有足够的用于电池箱安装的操作空间，导致电池箱安装占用空间大且安装不方便。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电池箱安装架，以解决现有技术中存在的电池箱安装操作占用空间大且安装不方便；本发明的目的还在于提供一种解决上述问题的车架及车辆。

为实现上述目的，本发明的电池箱安装架采用如下技术方案：

技术方案1：电池箱安装架包括桁架，所述桁架底部具有在电池箱安装时供电池箱通过并进入桁架内部的安装口，安装口处设有可拆连接在桁架上的用于支撑电池箱的桥架，所述桥架上设有用于连接电池箱的电池箱连接结构。

电池箱可通过安装口进入桁架内部，然后将桥架连接在桁架上，电池箱放置在桥架上并通过电池箱连接结构进行电池箱的固定。不需要预留供电池箱穿过的桁架空间，电池箱直接固定在桥架的电池箱连接结构上，减小了安装电池箱的操作空间，电池箱安装操作方便。解决了现有技术中存在的电池箱安装操作占用空间大且安装不方便的问题。

技术方案2：在技术方案1的基础上，所述桁架与桥架通过连接件固定连接，所述连接件上具有用于与桁架连接的桁架连接部和用于与桥架连接的桥架连接部，所述连接件通过桁架连接部和桥架连接部将桁架与桥架固定连接。通过连接件进行桁架与桥架的连接，可分别根据桁架和桥架的结构进行设计连接部结构，且桥架的安装拆卸方便。

技术方案3：在技术方案2的基础上，所述连接件上具有两个分别用于与两个桥架连接的桥架连接部。在同一连接件上可连接两根桥架，可减少车架上连接件的数量。

技术方案4：在技术方案2的基础上，所述桁架包括两梁体，所述桥架固定连接在所述梁体上，所述桁架连接部上设有供梁体卡入的桁架连接部卡槽。梁体插入桁架连接部卡槽，增加梁体与连接件的连接面积，增加连接处的结构强度且方便进行力的传递和分散。

技术方案5：在技术方案4的基础上，所述梁体为u形，梁体具有两平行梁体折板和连接两梁体折板的梁体连接板，梁体上设有桁架连接孔，所述桁架连接部卡槽为u形槽且开口向下，u形槽与梁体的开口一致，桁架连接部上设有与桁架连接孔对应的桁架连接部孔，所述桁架连接部卡槽的三个槽壁均包覆在梁体表面。桁架连接部卡槽包覆在梁体表面，保证连接处的结构强度，较好的实现力的传递和分散，另外梁体为u形，可减轻桁架重量。

技术方案6：在技术方案5的基础上，所述桁架连接孔设置在梁体上两平行梁体折板上。桁架连接孔设置在梁体的两平行梁体折板上，方便螺栓穿过进行固定连接。

技术方案7：在技术方案6的基础上，所述桁架连接部与梁体通过螺栓连接，螺栓上设有用于支撑梁体的两平行梁体折板的螺栓套筒。螺栓套筒可防止梁体的两平行梁体受力时变形，同时降低螺栓松脱的概率。

技术方案8：在技术方案2-7任意一项的基础上，所述桥架上设有罩设在桥架连接部上的桥架卡槽，所述桥架卡槽开口向下。桥架卡槽开口向下方便桥架罩设在桥架连接部上，同时，可更好的把电池箱施加在桥架上的力通过连接件传递至桁架。

技术方案9：在技术方案8的基础上，所述桥架为u形，所述桥架卡槽具有两平行桥架折板和连接两平行桥架折板的桥架连接板，所述桥架连接板上设有桥架连接孔，所述桥架连接部上设有与桥架连接孔对应的桥架连接部孔，所述桥架连接部上具有与桥架连接板支撑配合的桥架连接部连接面，所述桥架连接孔构成所述的电池箱连接结构。通过桥架连接部连接面与桥架连接，通过面连接可增加连接处的结构强度，同时方便将桥架的受力传递和分散。

技术方案10：在技术方案9的基础上，所述桥架连接部连接面上具有向下延伸的用于与两平行桥架折板支撑配合的翻沿。桥架连接部上设有翻沿，可增加桥架连接部与桥架的接触面积，更好的进行力的分散和传递。

技术方案11：在技术方案10的基础上，所述连接件为十字形件，所述十字形件上具有两个分别用于与两个桥架连接的桥架连接部，所述两个桥架连接部由十字形件上两相对部分构成，所述十字形件另外两部分分别构成桁架连接部。连接件设为十字形件，增加了连接件与桁架、桥架的连接点和连接面，增加连接可靠性。

技术方案12：在技术方案11的基础上，所述桁架连接部设有与桥架支撑配合的桥架连接部板，桥架连接部连接面设置在桥架连接部板上，所述翻沿设置在桥架连接部板相对的两侧，所述桥架连接部板与翻沿围城桥架连接部槽，所述桥架连接部上设有桁架连接部卡槽，所述桥架连接板与翻沿均设置在所述桥架连接部卡槽的槽壁上，所述桥架连接部卡槽与桁架连接部卡槽通过桁架连接部卡槽隔开。桥架连接部卡槽与桁架连接部卡槽通过桁架连接部卡槽隔开，增加连接件的结构强度。

为实现上述目的，本发明的车架采用如下技术方案：

技术方案1：车架包括电池箱安装架，所述电池箱安装架包括桁架，所述桁架底部具有在电池箱安装时供电池箱通过并进入桁架内部的安装口，安装口处设有可拆连接在桁架上的用于支撑电池箱的桥架，所述桥架上设有用于连接电池箱的电池箱连接结构。

技术方案2：在技术方案1的基础上，所述桁架与桥架通过连接件固定连接，所述连接件上具有用于与桁架连接的桁架连接部和用于与桥架连接的桥架连接部，所述连接件通过桁架连接部和桥架连接部将桁架与桥架固定连接。

技术方案3：在技术方案2的基础上，所述连接件上具有两个分别用于与两个桥架连接的桥架连接部。

技术方案4：在技术方案2的基础上，所述桁架包括两梁体，所述桥架固定连接在所述梁体上，所述桁架连接部上设有供梁体卡入的桁架连接部卡槽。

技术方案5：在技术方案4的基础上，所述梁体为u形，梁体具有两平行梁体折板和连接两梁体折板的梁体连接板，梁体上设有桁架连接孔，所述桁架连接部卡槽为u形槽且开口向下，u形槽与梁体的开口一致，桁架连接部上设有与桁架连接孔对应的桁架连接部孔，所述桁架连接部卡槽的三个槽壁均包覆在梁体表面。

技术方案6：在技术方案5的基础上，所述桁架连接孔设置在梁体上两平行梁体折板上。

技术方案7：在技术方案6的基础上，所述桁架连接部与梁体通过螺栓连接，螺栓上设有用于支撑梁体的两平行梁体折板的螺栓套筒。

技术方案8：在技术方案2-7任意一项的基础上，所述桥架上设有罩设在桥架连接部上的桥架卡槽，所述桥架卡槽开口向下。

技术方案9：在技术方案8的基础上，所述桥架为u形，所述桥架卡槽具有两平行桥架折板和连接两平行桥架折板的桥架连接板，所述桥架连接板上设有桥架连接孔，所述桥架连接部上设有与桥架连接孔对应的桥架连接部孔，所述桥架连接部上具有与桥架连接板支撑配合的桥架连接部连接面，所述桥架连接孔构成所述的电池箱连接结构。

技术方案10：在技术方案9的基础上，所述桥架连接部连接面上具有向下延伸的用于与两平行桥架折板支撑配合的翻沿。

技术方案11：在技术方案10的基础上，所述连接件为十字形件，所述十字形件上具有两个分别用于与两个桥架连接的桥架连接部，所述两个桥架连接部由十字形件上两相对部分构成，所述十字形件另外两部分分别构成桁架连接部。

技术方案12：在技术方案11的基础上，所述桁架连接部设有与桥架支撑配合的桥架连接部板，桥架连接部连接面设置在桥架连接部板上，所述翻沿设置在桥架连接部板相对的两侧，所述桥架连接部板与翻沿围城桥架连接部槽，所述桥架连接部上设有桁架连接部卡槽，所述桥架连接板与翻沿均设置在所述桥架连接部卡槽的槽壁上，所述桥架连接部卡槽与桁架连接部卡槽通过桁架连接部卡槽隔开。

为实现上述目的，本发明的车辆采用如下技术方案：

技术方案1：车辆包括车架，所述车架包括电池箱安装架，所述电池箱安装架包括桁架，所述桁架底部具有在电池箱安装时供电池箱通过并进入桁架内部的安装口，安装口处设有可拆连接在桁架上的用于支撑电池箱的桥架，所述桥架上设有用于连接电池箱的电池箱连接结构。

技术方案2：在技术方案1的基础上，所述桁架与桥架通过连接件固定连接，所述连接件上具有用于与桁架连接的桁架连接部和用于与桥架连接的桥架连接部，所述连接件通过桁架连接部和桥架连接部将桁架与桥架固定连接。

技术方案3：在技术方案2的基础上，所述连接件上具有两个分别用于与两个桥架连接的桥架连接部。

技术方案4：在技术方案2的基础上，所述桁架包括两梁体，所述桥架固定连接在所述梁体上，所述桁架连接部上设有供梁体卡入的桁架连接部卡槽。

技术方案5：在技术方案4的基础上，所述梁体为u形，梁体具有两平行梁体折板和连接两梁体折板的梁体连接板，梁体上设有桁架连接孔，所述桁架连接部卡槽为u形槽且开口向下，u形槽与梁体的开口一致，桁架连接部上设有与桁架连接孔对应的桁架连接部孔，所述桁架连接部卡槽的三个槽壁均包覆在梁体表面。

技术方案6：在技术方案5的基础上，所述桁架连接孔设置在梁体上两平行梁体折板上。

技术方案7：在技术方案6的基础上，所述桁架连接部与梁体通过螺栓连接，螺栓上设有用于支撑梁体的两平行梁体折板的螺栓套筒。

技术方案8：在技术方案2-7任意一项的基础上，所述桥架上设有罩设在桥架连接部上的桥架卡槽，所述桥架卡槽开口向下。

技术方案9：在技术方案8的基础上，所述桥架为u形，所述桥架卡槽具有两平行桥架折板和连接两平行桥架折板的桥架连接板，所述桥架连接板上设有桥架连接孔，所述桥架连接部上设有与桥架连接孔对应的桥架连接部孔，所述桥架连接部上具有与桥架连接板支撑配合的桥架连接部连接面，所述桥架连接孔构成所述的电池箱连接结构。

技术方案10：在技术方案9的基础上，所述桥架连接部连接面上具有向下延伸的用于与两平行桥架折板支撑配合的翻沿。

技术方案11：在技术方案10的基础上，所述连接件为十字形件，所述十字形件上具有两个分别用于与两个桥架连接的桥架连接部，所述两个桥架连接部由十字形件上两相对部分构成，所述十字形件另外两部分分别构成桁架连接部。

技术方案12：在技术方案11的基础上，所述桁架连接部设有与桥架支撑配合的桥架连接部板，桥架连接部连接面设置在桥架连接部板上，所述翻沿设置在桥架连接部板相对的两侧，所述桥架连接部板与翻沿围城桥架连接部槽，所述桥架连接部上设有桁架连接部卡槽，所述桥架连接板与翻沿均设置在所述桥架连接部卡槽的槽壁上，所述桥架连接部卡槽与桁架连接部卡槽通过桁架连接部卡槽隔开。

附图说明

图1为本发明的车架的具体实施例的主视图；

图2为本发明的车架的具体实施例的俯视图；

图3为本发明的车架的具体实施例中电池箱安装支架的结构示意图；

图4为图3的爆炸图；

图5为图3中的局部连接结构主视图；

图6为图5的俯视图；

图7为图5的左视图；

图8为图3中连接件的主视图；

图9为图8的俯视图；

图10为图8的左视图；

图中：1-桁架，2-桥架，3-连接件，4-电池箱，5-桥架连接部孔，6-桁架连接部孔，7-桁架连接螺栓，8-螺栓套筒，9-桥架连接螺栓，10-螺母，11-桥架连接孔，12-电池箱安装孔，20-车辆顶盖骨架，21-斜撑。

具体实施方式

下面结合附图对本发明电池箱安装架、车架及车辆的实施方式作进一步说明。

本发明的车架的具体实施例，如图1和图2所示，车架包括电池箱安装架，本实施例中，电池箱安装架设置在车辆顶盖骨架20上，车辆顶盖骨架20上设有用于增加车辆顶盖骨架20结构强度的斜撑21。在其他实施例中，电池箱安装架可设置在车辆的地板下方。电池箱安装架包括桁架1和连接在桁架1上的桥架2，电池箱4安装在桥架2上桁架1的底部具有在进行电池箱4安装时供电池箱通过并进入桁架1内的安装口。为方便电池箱4的安装，桥架2可拆连接在桁架1上，且桁架1的底部具有在进行电池箱4安装时，供电池箱4通过并进入桁架1内的安装口，桥架2上设有用于安装电池箱4的电池箱连接结构。如图3和图4所示，为方便桥架2与桁架1的连接，本实施例中的桁架1包括两根相互平行的梁体，桥架2通过连接件3连接在两根梁体上构成电池箱安装架。在其他实施例中桥架与桁架可通过卡接等方式进行连接。在进行电池箱4的安装时，电池箱4从安装口进入桁架1内，然后把桥架2连接在桁架1上，本实施例中的桥架2设有三个，在其他实施例中可根据需要在每个电池箱安装架上设有两个或三个以上的桥架。为减轻桁架1与桥架2的重量，本实施例中的梁体与桥架2均为u形。使用该电池箱安装架进行电池箱的安装，不需要预留供电池箱穿过的桁架空间，电池箱直接固定在桥架上的电池箱连接孔上，减小了安装电池的操作空间，安装方便。解决了现有技术中存在的电池箱安装操作占用空间大且安装不方便的问题。

如图5至图7所示，本实施例中的连接件3具有用于与桁架1连接的桁架连接部，还具有用于与桥架2连接的桥架连接部，连接件3通过桁架连接部和桥架连接部将桁架与桥架固定连接。桁架1的梁体上设有桁架连接孔，桁架连接部上设有供梁体卡入的桁架连接部卡槽，本实施例中的桁架连接部卡槽为开口向下的u形槽。在其他实施例中桁架连接部卡槽可为其他方便卡接的形状。桁架1的梁体具有两平行梁体这般和连接两平行梁体折板的梁体连接板，桁架连接孔设置在梁体的两平行梁体折边上，桁架连接部上设有与桁架连接孔对应的桁架连接部孔6。本实施例中的u形槽与梁体开口一致，桁架连接部卡槽的三个槽壁均包覆在梁体表面。同时桁架连接部孔6与桁架连接孔对齐供桁架连接螺栓7穿过。需要说明的是，为防止桁架1受力时梁体的两平行梁体侧板变形，本实施例中，在桁架连接螺栓7上设有用于支撑梁体的两平行梁体折板的螺栓套筒8，螺栓套筒8处于梁体的两平行梁体折边之间。在其他实施例中u形槽与梁体的开口可相对设置。在其他实施例中，桁架连接部的也可不设置卡槽，而设为截面为l形、板状等其他方便连接的连接面或连接杆。在其他实施例中，桁架连接孔可设置在梁体的梁体连接板上，相应的桁架连接部孔设置相应位置。

连接件3还具有用于与桥架2连接的桥架连接部，桥架上设有桥架连接孔11，桥架连接部上对应设有桥架连接部孔5。为使电池箱安装架受力时，更好的将施加在桥架上的分散和传递，本实施例中的桥架上设有罩设在桥架连接部上的桥架卡槽，且开口朝下。桥架卡槽具有两平行桥架折板和连接两平行桥架折板的桥架连接板，桥架连接孔11设置在桥架连接板上，桥架连接部上具有与桥架连接板支撑配合的桥架连接部连接面。在进行桥架2与连接件3连接时，桥架连接部孔5与桥架连接孔11对齐，然后桥架连接螺栓9穿过对齐的孔并通过螺母10进行固定。通过连接件3与桥架2通过面连接可增加连接处得结构强度。需要说明的是，本实施例中的桥架连接孔11构成电池箱连接结构，桥架连接孔11与电池箱连接孔共用，桥架连接部孔5、桥架连接孔11与电池箱4的电池箱安装孔12三孔对齐，然后将桥架连接螺栓9穿过，螺母10进行固定，即可实现桥架2、连接件3与电池箱4三部件的连接，连接方便。

为增加连接件3与桥架2的连接面的面积，桥架连接部连接面上具有向下延伸的用于与两平行桥架折板支撑配合的翻沿。在其他实施例中，桥架连接部也可设为截面为l形、板状等其他方便连接的连接面或连接杆。桁架1、桥架2均与连接件3面配合，然后进行固定，通过各连接面可以很好的通过连接件3将桥架2的受到来自电池箱4的压力传递给桁架1，然后通过桁架1传递至车架各处，实现电池箱重量载荷的有效传递和分散，满足车辆的强度和刚度要求。

如图8至图10，本实施例中的连接件3为十字形件，所述十字形件上具有两个分别用于与两个桥架连接的桥架连接部，两个桥架连接部由十字形件上两相对部分构成，十字形件另外两部分分别构成桁架连接部。在其他实施例中连接件3可设为l形、t形等其他方便与桁架、桥架连接的形状。桁架连接部设有与桥架支撑配合的桥架连接部板，桥架连接部连接面设置在桥架连接部板上，翻沿设置在桥架连接部板相对的两侧。桥架连接部板与翻沿围城桥架连接部槽，桥架连接部上设有桁架连接部卡槽，桥架连接板与翻沿均设置在所述桥架连接部卡槽的槽壁上，桥架连接部卡槽与桁架连接部卡槽通过桁架连接部卡槽隔开以增加连接件的结构强度。连接件3的形状类似桥墩结构，一方面，通过连接件3可很好的进行施加在电池箱安装架的力传递和分散出去；另一方面，通过连接件3较好的将桥架2、桁架1连接固定为电池箱安装架。拆装操作方便。

使用本发明的车架的安装电池箱4的具体安装过程：首先把电池箱4移动至车辆顶盖骨架20的电池箱安装架的下方；然后从两根相互平行的梁体之间把电池箱4移至电池箱安装架的桁架1内；之后分别通过连接件3进行桥架2与桁架1的梁体的连接，即将桥架连接部与桥架2面配合，通过桁架连接螺栓7将连接件3的桁架连接部于桁架1进行固定连接，组成电池箱安装架；最后把电池箱4放置在桥架2上，通过桥架连接螺栓9和螺母10把电池箱4、桥架2与连接件3固定连接，完成电池箱4的安装。组成电池箱安装架的零部件连接紧凑、冗余少、体积小且质量较轻，减小了零部件对工艺装配空间的侵占。另外，各部件采用桥接式连接，装配组合关系逻辑清晰，自由度约束完整，为动力电池的顶部安装提供了新的解决方案。

针对纯电动客车动力电池安装结构空间利用率低的问题，借鉴了桥梁设计的结构思路，车架结构对桁架之间的装配关系进行了重新设计，电池箱安装架各部件采用桥接式连接。连接件、桥架、桁架均进行了连接位置和连接关系的重新布置。整合结构冗余、减小装配工艺空间，使整体结构更紧凑，实现了空间利用的提升。桁架均选用质量较轻的u形，不仅方便装配，且减轻了电池箱安装架的整体重量。另外，为防止桁架的侧面受力变形，在采用螺栓连接的基础上增加了螺栓套筒，不仅控制桁架翼面的受力变形，且降低了螺栓的松脱概率。连接件与桥架和桁架均采用面配合，不仅实现了自由度的约束，且增加了个连接部件的连接面积，方便力的传递和分散。

本发明的电池箱安装架的具体实施例，本实施例中的电池箱安装架与上述车架的具体实施例中所述的电池箱安装架的结构相同，不再赘述。

本发明的车辆的具体实施例，车辆包括车架，本实施例中的车架与上述车架的具体实施例中所述的车架的结构相同，不再赘述。