专利名称：一种碰撞吸能式燃料瓶安装支架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液体燃料汽车的车身结构辅助装置，具体涉及到一种用于减少液体燃料汽车燃料瓶在碰撞中受到冲击载荷的安装支架。
背景技术：
随着世界经济规模的不断扩大，各经济体对能源的需求越来越大，世界能源面临较大的危机，同时能源消耗的过程中造成的环境污染问题日益严重。汽车产业寻求新能源低污染的解决方案显得刻不容缓，从近几年中国市场的发展和有关部门出台的政策来看，企业和政府部门均大力推进新能源汽车的发展。新能源汽车发展已经取得的一定的进步，但是由于起步晚，发展时间短，还有许多问题需要解决。目前，对液体燃料汽车除了与常规车辆具有相同的被动安全要求外，对其负载的高压燃料瓶在潜在的碰撞过程中安全性要求很高，由于燃料瓶自身有一定的碰撞载荷规定，碰撞载荷超过这个规定时，燃料瓶就存在燃料泄漏甚至发生爆炸的危险。这个问题需要从两方面解决，一是增加燃料瓶自身的耐撞性，再就是增加辅助装置减小碰撞过程中对燃料瓶的冲击力。因此，在燃料瓶的安装结构中设计吸能及引导变形结构来减小燃料瓶在碰撞事故中的冲击力，是一个需要研究的方向。
发明内容
本发明的主要目的就在于解决液体燃料汽车配备多燃料瓶时在潜在碰撞事故中燃料瓶的碰撞安全问题，提出一种碰撞吸能式燃料瓶安装支架。为了解决这个问题，主要的设计方向是两方面1、安装支架辅助吸能结构部分吸收碰撞能量；2、通过支架变形来引导燃料瓶在碰撞过程中的运动轨迹来卸载碰撞力。为达到这两方面的目的，本发明提出以下技术方案
一种碰撞吸能式燃料瓶安装支架，其包括与车体结构连接固定的两组平行的边梁，以及连接在两组边梁之间的对燃料瓶两侧进行限位的两组限位块，每组限位块有平行的两块。所述每组边梁均由上下平行的上边梁和下边梁以及连接它们的连接支架组成；所述上边梁对应于需要安装的两个燃料瓶设置有两根，分别为前端上边梁和后端上边梁，两根上边梁通过各自的连接支架分别与下边梁构成一个平行四边形，且连接前端上边梁的连接支架与下边梁的夹角与连接后端上边梁的连接支架与下边梁的夹角为互补关系，前端上边梁和后端上边梁之间有距离，通过连接板铰接连接。进一步，所述连接前端上边梁的连接支架与下边梁的夹角为60°，连接后端上边梁的连接支架与下边梁的夹角为120°。所述下边梁为U型管，所述上边梁采用方管。采用本支架结构，燃料瓶固定在上边梁上，整个支架具有足够的结构强度，车辆正常使用过程中起到固定支承的作用。当发生碰撞事故时上边梁带动燃料瓶一起运动。这个过程中要求上边梁自身不发生大的弯曲变形，所以设计中对它的的结构强度有一定的要求，设计为方管较好。具体车型实施时，边梁的材料类型、厚度等参数需根据燃料瓶体积、质量等参数进行具体设计。支架的下边梁与车体结构连接，在正常使用过程中起到固定整个支架及燃料瓶的作用。当发生碰撞事故时一是要限制整个支架燃料瓶的运动，再就是对车体该处空间起到支撑作用，保证燃料瓶有足够的运动空间，这就要求下边梁有足够的强度，采用U型梁较好，材料类型、厚度等可以在成本允许的情况下尽量做强。与车体连接位置需根据布置位置处的车体结构配作。本支架的上、下边梁通过吸能的连接支架连接，正常使用过程中连接支架起到固定上、下边梁稳定燃料瓶的作用。当发生碰撞事故时一是支架变形吸收部分的碰撞能量，再就是引导燃料瓶的碰撞运动轨迹，这两方面结合要求连接支架的强度要适中，采用U型梁较好。具体车型实施时，吸能支架的材料类型、厚度等参数需根据燃料瓶体积、质量等参数进行具体设计。采用本发明支架，在碰撞过程中能起到吸收碰撞能量同时能引导燃料瓶运动的作用，碰撞过程中的燃料瓶冲击载荷在其允许的设计值内。因此，此结构方案可以有效提高液体燃料车辆燃料瓶在碰撞中的安全性能。
图1 :本支架的安装示意图 图2 :本支架总成的轴测图
图3 :本支架总成的主视图
图4 :本支架的碰撞运动示意图
图5 :本支架在铰链处的变形运动示意图。
具体实施例方式下面，结合附图对本发明作进一步说明
参见图1和图2，该燃料瓶安装支架3包括与车体结构4通过螺栓连接固定的两组平行的边梁，以及焊接在两组边梁之间的对燃料瓶两侧进行限位的两组限位块7，限位块采用平行的两块为一组。参见图3，每组边梁均由上下平行的上边梁8、11和下边梁10以及连接它们的连接支架12、9组成。上边梁对应于需要安装的两个燃料瓶设置有两根，分别为前端上边梁11和后端上边梁8，两根上边梁通过各自的连接支架12和9分别与下边梁10构成一个平行四边形，且连接前端上边梁的连接支架与下边梁的夹角与连接后端上边梁的连接支架与下边梁的夹角为互补关系，最好是一个为60°，一个为120°，前端上边梁11和后端上边梁8之间有距离，由连接板5通过铰链螺栓6进行铰接连接。本发明支架主要起到连接固定燃料瓶的作用，见图1，燃料瓶2通过抱箍I固定在本支架3上，具体固定方法此处不做描述。支架3与车体结构4通过螺栓连接固定，或者可以选择永久性连接方式，连接位置根据车体结构配作。以下在详细说明一下支架3的组成上边梁分别有两根前端上边梁11和两根后端上边梁8、两根下边梁10、两组连接支架分别是四根前端连接支架12和四根后端连接支架
9、四块连接板5、四根铰链螺栓6和四根燃料瓶限位块7组成。前端上边梁11通过与水平即下边梁成60°夹角的前端连接支架12与下边梁10焊连，形成平行四变形结构，后端上边梁8通过与水平即下边梁成120°夹角的后端连接支架9与下边梁10焊连，也构成平行四边形结构。两边前后端上边梁分别与连接板5铰接。限位块7与上边梁焊接，位置选择根据燃料瓶具体尺寸定焊接距离，要求尽量保证燃料瓶在布置空间内均布。以下以燃料瓶布置在行李舱、碰撞工况为图4中箭头13所示的追尾碰撞来介绍本发明支架的吸能作用过程(下文所涉方向如图1车体结构4的方向示意)
碰撞力首先作用在向后凸出的后端上边梁8上，让其有向前运动的趋势，带动与其连接的连接支架9变形并发生转动，由于该组支架与水平成120°角，其变形转动时推动后端上边梁8向上运动，见图5。连接板5把碰撞载荷传递到前端上边梁11使其有向前运动趋势，带动与其连接的连接支架12变形并转动，由于该组支架与水平成60°角其变形转动时带动前端上边梁11向下运动。所以固定在两组上边梁的燃料瓶I在碰撞过程中有上下相反的运动趋势，见图4的虚线部分。这就使得两瓶发生直接挤压的正压力降低，并且吸能连接支架的变形也可以卸载部分碰撞载荷，从有效降低燃料瓶碰撞破裂的风险。
权利要求
1.一种碰撞吸能式燃料瓶安装支架，其包括与车体结构连接固定的两组平行的边梁，以及连接在两组边梁之间的对燃料瓶两侧进行限位的两组限位块，每组限位块有平行的两块；其特征在于:所述每组边梁均由上下平行的上边梁和下边梁以及连接它们的连接支架组成；所述上边梁对应于需要安装的两个燃料瓶设置有两根，分别为前端上边梁和后端上边梁，两根上边梁通过各自的连接支架分别与下边梁构成一个平行四边形，且连接前端上边梁的连接支架与下边梁的夹角与连接后端上边梁的连接支架与下边梁的夹角为互补关系，前端上边梁和后端上边梁之间有距离，通过连接板铰接连接。
2.根据权利要求1所述的碰撞吸能式燃料瓶安装支架，其特征在于:所述连接前端上边梁的连接支架与下边梁的夹角为60°，连接后端上边梁的连接支架与下边梁的夹角为120。。
3.根据权利要求1 或2所述的碰撞吸能式燃料瓶安装支架，其特征在于:所述下边梁和连接支架采用U型管。
4.根据权利要求3所述的碰撞吸能式燃料瓶安装支架，其特征在于:所述上边梁采用方管。
全文摘要
一种碰撞吸能式燃料瓶安装支架，其包括两组平行的边梁、两组限位块。每组边梁均由上下平行的上边梁和下边梁以及连接它们的连接支架组成；上边梁对应于需要安装的两个燃料瓶设置有两根，分别为前端上边梁和后端上边梁，两根上边梁通过各自的连接支架分别与下边梁构成一个平行四边形，且连接前端上边梁的连接支架与下边梁的夹角与连接后端上边梁的连接支架与下边梁的夹角为互补关系，前端上边梁和后端上边梁之间有距离，通过连接板铰接连接。该支架在碰撞过程中能起到吸收碰撞能量同时能引导燃料瓶运动的作用，可以有效提高液体燃料车辆燃料瓶在碰撞中的安全性能。
文档编号B60K15/067GK103072468SQ20131003798
公开日2013年5月1日 申请日期2013年1月31日 优先权日2013年1月31日
发明者邵金华, 张玮, 刘鑫 申请人:重庆长安汽车股份有限公司