专利名称：机动车的蓄电池框架结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机动车的蓄电池框架结构，其由俯视下为大致多边形的外部框架和与其下部接合的铝合金制底板构成。
背景技术：
在专利文献I 4中，记载有由前十字框架、后十字框架及两侧框架组装成的俯视下为矩形的外部框架和与所述外部框架的下部接合的底板构成的机动车的蓄电池框架结构。在专利文献I的蓄电池框架结构中，构成所述外部框架的各框架部件都是将钢板冲压成形的部件，各框架部件被组装成俯视下为矩形，且在四处角部相互接合。另外，在专 利文献2 4的蓄电池框架结构中，构成所述外部框架的各框架部件都由铝合金中空挤压件构成，以使其轻量化，这些铝合金中空挤压件被组装成俯视下为矩形，且在四处角部相互接合。现有技术文献专利文献I :日本特开平7-187016号公报专利文献2 日本特开平9-104240号公报专利文献3 日本特开平9-240288号公报
专利文献4 日本特开2009-193942号公报
构成所述蓄电池框架的外部框架的主要部件为前十字框架、后十字框架及两侧框架这四个部件，这些框架部件配置成俯视下为矩形，在部件彼此正交的四处角部，通常通过焊接而接合。但是，在该结构中具有如下的问题。(I)构成外部框架的主要部件的件数较多，为四个。(2)焊接部位为四处，焊接变形增大。特别是将外部框架的主要部件设定为铝中空挤压件制成的情况下，与钢材相比由于投入电力及热膨胀系数较高，因此，焊接变形增大。
发明内容
本发明是鉴于这种现有蓄电池框架结构的问题点而设立的，其目的在于，以将蓄电池框架的主要部件设定为铝制作为前提，通过减少部件件数，同时在四处的角部进行焊接而消除或减小目前产生的焊接变形。本发明的机动车的蓄电池框架结构包括俯视下为大致凸多边形的外部框架和与其下表面接合的铝合金制底板。所述外部框架通过将一对相同形状的框架部件以一个所述框架部件的端部与另一个所述框架部件的端部相对的方式接合而成，各框架部件是将铝合金制中空挤压件在长度方向的两处以上且在同一面内弯曲加工成规定角度的部件。典型的是所述外部框架的俯视下形状为大致矩形。在该情况下，所述框架部件的被弯曲加工的位置为两处，其弯曲角度在两处都设定为90度。另外，外部框架与各角以规定的曲率弯曲加工的形状相关，表现为大致凸多边形(或大致矩形)。
作为所述框架部件用材料，可适当使用口形截面、日形截面等轮廓为大致矩形的中空挤压件，作为所述底板用材料，可适当使用轧制板材、挤压板材、重皮型材(在一对相互平行的平板状的面板之间连接其面板的多个肋一体地形成的挤压件)等。发明效果本发明的机动车的蓄电池框架结构的情况中，代替现有的前十字框架、后十字框架及两侧框架这四个部件，由弯曲加工的两个框架部件构成外部框架，因此，可减少部件件数。另外，构成外部框架的两个框架部件为相同形状(包括截面形状及俯视形状)，因此，用一种部件即可，生产效率高。由此，可实现蓄电池框架结构的低成本化。
本发明的机动车的蓄电池框架结构的情况中，代替像现有那样在外部框架的四个角部进行焊接接合，将两个框架部件的端部彼此进行接合，因此，假如用焊接进行其接合的情况下，焊接部位也减少为两处，从而也能减小焊接变形。另外，即使是在机械接合的情况，如本发明的框架部件的端部那样，在直线状部分的接合与角部的接合相比容易进行。本发明的机动车的蓄电池框架结构的情况中，虽然在制造工序加入对铝合金制中空挤压件进行弯曲加工的工序，但铝合金制中空挤压件适于弯曲加工并可在短时间内成形。从而，即使在用焊接进行两处的接合的情况下，如现有那样，与在四个角部进行焊接接合的情况相比，也能缩短制造工序所需的时间，生产效率高。焊接作业自身与角部的焊接相比也容易。由此，能够实现蓄电池框架结构的低成本化。在现有外部框架中，将铝合金制中空挤压件彼此在两者正交的角部进行焊接，因此，围绕角中心外部框架的截面系数发生变化。在这种情况下，需要以截面系数最低处为基准进行铝合金制中空挤压件的截面设计，根据位置不同，截面性能过剩，其导致外部框架的重量上升。与此相对，在本发明的外部框架中，角部为铝合金制中空挤压件被弯曲加工后的位置，穿过角中心的截面保持一定的截面积，因此，围绕角中心，外部框架的截面系数不变。因此，能够以最佳的一样的截面形状设计外部框架，可以实现这一部分的轻量化。另外，夕卜部框架的尺寸及重量相当大，将这一部分轻量化对车身整体的轻量化有很大帮助。
图I是本发明的蓄电池框架结构的整体立体图；图2是构成其外部框架的框架部件的立体图；图3是说明框架部件彼此的接合结构的一例的重要部分的立体图(a)、其AA截面图(b)及表示接合后的形状的侧视图(c)；图4是说明外部框架和底板的接合结构的一例的重要部分的截面图(a)及表示接合后的形状的侧视图(b)；图5是说明外部框架和底板的接合结构的另一例的重要部分的截面图。符号说明I外部框架2 底板3、4构成外部框架的框架部件3A、4A框架部件的弯曲加工区域3B、4B框架部件的非弯曲加工区域
3a,4a框架部件的端部7接合件9冲孔螺母13 15构成底板的重皮挤压型材
16盲螺母
具体实施例方式下面，参照图I 5对本发明的机动车的蓄电池框架结构具体地进行说明。图I所示的蓄电池框架包括外部框架I和与其下表面接合的底板2 (螺栓等省略图示)。外部框架I是俯视下为大致矩形且将俯视下为大致口形的一对框架部件3、4的端部彼此接合的框架。框架部件3、4具有相同的俯视形状，如图2所示，为将相同的长方形截面(口形)的铝合金制中空挤压件分别在长度方向上的两处且在相同的平面内进行了 90度弯曲加工的部件。框架部件3、4的弯曲加工区域3A、4A夹着非弯曲加工区域3B、4B，构成外部框架I的四个角部。该弯曲加工以两处都在相同的面内，且配置于框架部件3、4的水平面内的上下连结板5、6成为面内弯曲的方式进行。图3 (a)表示框架部件3、4的端部彼此之间的接合方法的一例，使框架部件3、4的端部3a、4a相对，在二者之间配置接合件7，将其嵌入端部3a、4a的中空内部。端部3a、4a为所述非弯曲加工区域3B、4B的一部分。接合件7为长方形截面的铝合金制中空挤压件，在框架部件3、4的端部3a、4a的中空内部具有正好嵌合的外形，在上侧连结板8的内表面的两处固定有其自身公知的冲孔螺母(Self Piercing and Clinch Nut) 9、9 (关于冲孔螺母，参照例如日本特开2008-223877号公报)。图3 (b)的截面图表示固定于上侧连结板8的内表面的冲孔螺母9。在框架部件3、4的端部3a、4a的上侧连结板5上，在与冲孔螺母9对应的位置形成有螺栓孔11、11。使嵌入接合件7的端部3a、4a对顶，将螺栓12、12 (参照图3 (C))穿过所述螺栓孔
11、11与冲孔螺母9、9螺合，将框架部件3、4及接合件7紧固。由此，框架部件3、4在其端部3a、4a被接合。其状态表示于图3(c)。如图I所示，底板2由紧密排列的俯视下为矩形的三个重皮型材13 15构成。如图4(a)所示，在框架部件3、4的下侧连结板6上，以适当间隔固定有其自身公知的盲螺母16 (关于盲螺母参照例如日本特开2009-255708号公报的图4及段落0013)。盲螺母16从下侧连结板6的下侧插入框架部件3、4的中空内部，固定于下侧连结板6上。另一方面，在底板2上与所述盲螺母16相对应，在上侧面板17及肋18的一部分上形成有收容盲螺母16的凸缘16a的孔19 (也有螺栓孔)，在下侧面板21上形成有螺栓孔22。当接合底板2和外部框架I时，将底板2以上侧面板17与外部框架I的下表面(框架部件3、4的下侧连结板6的下表面)密接的状态配置在外部框架I (接合框架部件
3、4后)的下表面。接着，如图4(b)所示，将螺栓23从底板2的下方穿过所述螺栓孔22及孔19与盲螺母16螺合，将底板2和外部框架I (框架部件3、4)紧固。由此，底板2与外部框架I的下部接合。图5表示利用了盲螺母的外部框架I (框架部件3、4)和底板2的接合结构的另一例。在图5的接合结构中，对与图4所示的结构实质上相同的部位付给相同的符号。在图5所示的接合结构中，在框架部件3、4的下侧连结板6上，也以适当间隔固定有盲螺母16。在盲螺母16卡合的孔内形成有台阶部24，在该台阶部24收容有盲螺母16的凸缘16a。另一方面,在底板2上,与所述盲螺母16相对应地在上侧面板17上形成有螺栓孔19，在下侧面板21及肋18的一部分上，形成有螺栓孔22。当接合底板2和外部框架I时，将螺栓23从底板2的下方穿过所述螺栓孔22插入底板2的中空内部，再将轴部穿过螺栓孔19与盲螺母16螺合，将底板2和外部框架I (框架部件3、4)紧固。由此，底板2被接合于外部框架I的下部。另外，图5的接合结构的接合螺栓23在将底板2的上侧面板17和外部框架I (框架部件3、4)的下侧连结板6进行接合这一点上，与图4的接合结构的螺栓23 (贯穿底板2的螺栓)不同。
在所述蓄电池框架中，框架部件3、4由例如JIS6000系或7000系铝合金挤压件构成。角部的弯曲加工可应用拉深弯曲或冲压弯曲等各种弯曲加工法。为了使弯曲加工部(角部)的弯曲加工性提高，在进行弯曲加工前，例如用感应加热进行所述弯曲加工部的复原处理，也能增大η值(加工硬化指数)。在所述蓄电池框架中，外部框架I以其直线状部(非弯曲加工区域3Β、4Β)朝向车身前后方向及宽度方向的方式配置于车身上。在该情况下，在车身前后方向或车身宽度方向受到冲击时，外部框架I的直线状部在轴向压溃，从而能够吸收碰撞能量。因而，理想的是，该外部框架2由轴压溃特性(在轴向受到冲击或静态的压缩力时不会产生裂纹而在轴向被压溃的性质)优异的铝合金挤压件(参照例如日本特开2001-316750号公报)构成。本发明的蓄电池框架结构不限于上述的例子，例如可采用如下述的各种其它方式。(I)在上述例子中，虽然外部框架设定成了俯视下为大致矩形，但根据需要也可以设定为大致六边形、大致八边形等其它大致凸多边形状。(2)在上述例子中，虽然将铝合金中空挤压件的截面形状设定为口形，但除了像这样轮廓为大致矩形的截面形状外，也可以使用各种截面形状的部件。(3)在上述例子中，虽然将构成外部框架的两个框架部件经由接合件进行螺栓紧固，但也可以将两个框架端部彼此经由或不经由接合件进行焊接接合(例如参照日本特开2003-25094号公报)。或者可以适当使用其它接合方法。(4)在上述例子中，虽然将外部框架和底板进行螺栓紧固，但也可以通过焊接将两者进行接合。或者可以适当使用其它接合方法。(5)在上述例子中，虽然将底板设定为俯视下为完全的矩形，但也可以例如将俯视下形状与外部框架的轮廓匹配而设定为拐角的圆形形状等，只要起到作为从下方支承蓄电池结构体的底板的作用，其俯视形状就可以适当地设定。(6)在上述例子中，用于将蓄电池框架安装于车身框架的托架虽然省略了图示，但这种托架能够适当设置。
权利要求
1.一种机动车的蓄电池框架结构，其特征在于， 包括俯视下为大致凸多边形的外部框架和与其下表面接合的铝合金制底板，所述外部框架通过将一对相同形状的框架部件以一个所述框架部件的端部与另一个所述框架部件的端部相对的方式接合而成，各框架部件通过将铝合金制中空挤压件在长度方向上的两处以上且在同一面内弯曲加工而成。
2.如权利要求I所述的机动车的蓄电池框架结构，其特征在于， 所述外部框架俯视下为大致矩形，所述框架部件通过将铝合金制中空挤压件在长度方向上的两处进行90度弯曲加工而成。
全文摘要
本发明提供一种机动车的蓄电池框架结构，减少了构成蓄电池框架的外部框架的部件件数，且消除或减小了焊接变形。蓄电池框架包括俯视下为大致矩形的外部框架(1)和与其下表面接合的铝合金制底板(2)。外部框架(1)由一对相同形状的框架部件(3、4)构成。各框架部件(3、4)由在长度方向上的两处进行了90度的弯曲加工的铝合金制中空挤压件构成，在相对的端部(3a、4a)相互接合。
文档编号B60K1/04GK102729792SQ20121007797
公开日2012年10月17日 申请日期2012年3月22日 优先权日2011年3月29日
发明者桥本成一, 津吉恒武 申请人:株式会社神户制钢所