一种电池箱的制作方法

[0001]
本实用新型涉及电池箱，特别涉及电池箱的箱体密封技术。


背景技术：

[0002]
在电动汽车中，由电池蓄能模块提供电能，再由电动机将电能转换成汽车行进的动能。因此在电动汽车领域中，电池蓄能模块是关键技术。现有技术中，电动汽车的电池蓄能模块通常由设置在电池箱中的电池包实现。而电池箱一般要求具备有一定的防尘防水效果，比如要求具备ip67等级的防水效果。为此需要对电池箱进行密封。
[0003]
电池箱通常由箱体和箱盖组成。箱盖和箱体之间设置发泡材料以作为密封，箱体和箱盖之间还需要通过螺栓进行紧固。电池箱的体积较大，设置在箱体上的螺母柱和箱盖安装孔之间存在配合公差问题，也就是在电池箱的制作过程中，箱盖安装孔和其对应的箱体螺母柱轴心很难达到一致，此种情形下，箱盖安装孔和其对应的箱体螺母柱设置螺栓后，很容易挤压箱盖导致箱盖被螺栓挤伤，影响电池箱的密封性。另一方面，箱体和箱盖之间的发泡材料在螺栓安装时，容易导致过量压缩发泡材料永久变形而永久失效。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型所要解决的问题：电池箱中，箱体和箱盖之间密封时，箱盖安装孔和箱体螺母柱之间公差配合问题和箱体和箱盖之间的密封发泡材料过量挤压问题。
[0005]
为解决上述问题，本实用新型采用的方案如下：
[0006]
根据本实用新型的一种电池箱，包括箱体和箱盖；箱体上设有箱体法兰，箱盖上设有箱盖法兰；所述电池箱通过箱体法兰和箱盖法兰对接并通过若干螺栓组件紧固而形成；箱体法兰和箱盖法兰之间设有密封垫；箱体法兰加厚并设有第一安装孔；第一安装孔为盲孔；箱盖法兰设有第二安装孔；密封垫设有第三安装孔；第一安装孔、第二安装孔、第三安装孔同轴设置，并通过螺栓组件进行紧固；螺栓组件包括螺栓、t形套环和牙套；牙套设置在第一安装孔内；牙套设有内螺纹；t形套环包括环片体和柱状套筒；螺栓套上t形套环后穿过第二安装孔和第三安装孔后与牙套内螺纹啮合，使得柱状套筒位于第三安装孔内并且端部连接牙套，环片体则卡在第二安装孔之外。
[0007]
进一步，牙套包括设有内螺纹的螺纹柱和设置在螺纹柱柱面上的若干凸条；凸条沿着平行于螺纹柱轴心的方向设置。
[0008]
进一步，各凸条周向等间距地布置在螺纹柱柱面上。
[0009]
进一步，箱体法兰由铝铸工艺制成；牙套由碳钢制成；牙套的螺纹柱的外径和第一安装孔内径相匹配；牙套以强力的方式嵌入第一安装孔内；牙套的顶面与箱体法兰的顶面齐平。
[0010]
进一步，螺栓包括头部和圆杆部；头部和圆杆部相连；所述圆杆部包括光杆部和螺杆部；其中，螺杆部设有螺纹，光杆部未设螺纹；光杆部位于螺杆部和头部之间；t形套环套在光杆部之外。
[0011]
进一步，螺栓组件还包括弹垫；弹垫设置在t形套环和头部之间。
[0012]
进一步，t形套环由环片体和柱状套筒连成一体。
[0013]
进一步，t形套环由可拆分的环片体和柱状套筒拼凑而成。
[0014]
进一步，密封垫采用发泡硅胶或三元乙丙橡胶。
[0015]
进一步，第二安装孔的直径大于柱状套筒的外径0.5至5.0毫米。
[0016]
进一步，满足条件h2－h1=h0*(0.3~0.7)；其中，h2为柱状套筒的高度，h1为箱盖法兰的厚度，h0为密封垫压缩前的厚度。
[0017]
本实用新型的技术效果如下：
[0018]
1、本实用新型的螺栓紧固密封结构通过设置t形套环，使得箱盖安装孔和箱体螺母柱之间允许较大公差，以便于电池箱的制作。
[0019]
2、本实用新型通过t形套环的限位作用，避免在螺栓安装时过度挤压箱体和箱盖之间的密封发泡材料。
[0020]
3、在电池箱内外存在压力差时，螺栓紧固密封结构起到对密封垫的限位作用。
[0021]
4、本实用新型的箱体密封结构不仅限用于电池箱，也可以用于其他类似的电池箱。
附图说明
[0022]
图1是本实用新型电池箱实施例的整体结构示意图。
[0023]
图2和图3是本实用新型电池箱螺栓紧固密封结构的结构示意图。
[0024]
其中，图2中t形套环的环片体和柱状套筒连成一体，且螺栓未拧紧；图3中t形套环由可拆分的环片体和柱状套筒拼凑而成，且螺栓已拧紧使得柱状套筒连接牙套。
[0025]
图4是本实用新型实施例螺栓的结构示意图。
[0026]
图5是本实用新型实施例牙套的结构示意图。
[0027]
其中，
[0028]
101是箱体法兰，102是箱盖法兰，103是密封垫；
[0029]
104是第一安装孔，105是第二安装孔，106是第三安装孔，107是压缩余量间隙；
[0030]
11是箱体，12是箱盖，2是螺栓组件；
[0031]
21是螺栓，211是头部，212是圆杆部，2121是光杆部，2122是螺杆部；
[0032]
22是t形套环，221是环片体，222是柱状套筒；
[0033]
23是牙套，231是螺纹柱，232是内螺纹，233是凸条；26是弹垫。
具体实施方式
[0034]
下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
[0035]
如图1所示，一种电池箱，包括箱体11和箱盖12。箱体11设有箱体法兰101，箱盖12设有箱盖法兰102。该电池箱通过箱体11上的箱体法兰101和箱盖12上的箱盖法拉102之间对接而形成。如图2，图3所示，箱体法兰101和箱盖法兰102相互平行，两者之间设有密封垫103，并通过密封垫103对该电池箱进行密封。密封垫103本实施例中为发泡硅胶。箱体法兰101、箱盖法兰102和密封垫103通过若干螺栓组件2进行紧固。
[0036]
为箱体法兰101、箱盖法兰102和密封垫103之间设置螺栓组件2，箱体法兰101、箱
盖法兰102和密封垫103分别设有若干安装孔。箱体法兰101上的安装孔为第一安装孔104，箱盖法兰102上的安装孔为第二安装孔105，密封垫103上的安装孔为第三安装孔106。本实施例中，箱体法兰101加厚使得第一安装孔104为盲孔。具体来说，第一安装孔104顶端开口，底端封口。第一安装孔104的深度为25.0~40.0毫米。箱体法兰101的厚度为35.0~50.0毫米。第一安装孔104、第二安装孔105和第三安装孔106成组并一一对应且同轴。螺栓组件2通过同一组的第一安装孔104、第二安装孔105和第三安装孔106进行安装。
[0037]
螺栓组件2包括螺栓21、t形套环22和牙套23。其中，螺栓21如图2、图4所示，包括头部211和圆杆部212。头部211和圆杆部212同轴相连。头部211通常为六角结构。圆杆部212为圆柱体结构，设有光杆部2121和螺杆部2122。其中，螺杆部2122上设有螺纹，而光杆部2121未设螺纹。光杆部2121位于螺杆部2122和头部211之间。t形套环22套在光杆部2121之外，包括环片体221和柱状套筒222。环片体221连接于柱状套筒222的端部，并与柱状套筒222同轴，并在同轴的轴心设置套孔。该套孔的直径与圆杆部212的直径相匹配，使得t形套环22能够通过该套孔套在光杆部2121外，并且，环片体221位于柱状套筒222和头部211之间。也就是，t形套环22套在螺栓21上时，环片体221朝向头部211。螺栓21套上t形套环22后穿过第二安装孔105和第三安装孔106后与第一安装孔104内的牙套23内螺纹啮合，使得柱状套筒222位于第三安装孔106内并且端部连接牙套23，环片体221则卡在第二安装孔105之外。本实施例中，环片体221的外径则大于第二安装孔105直径5.0~10.0毫米。由于环片体221的外径大于第二安装孔105直径，因而，环片体221卡在第二安装孔105之外。
[0038]
牙套23是螺栓组件2中用于嵌入第一安装孔104的部件。牙套23如图5所示设有与螺杆部2122螺纹相匹配的内螺纹232。具体来说，牙套23是由较硬材质制成，而箱体法兰101的材质较软，基于材质软硬不同，通过强力方式将牙套23嵌入第一安装孔104，比如采用专用的工具或者液压手段以强力将牙套23压入第一安装孔104。本实施例中，箱体法兰101以及箱体11整体由铝铸成，而牙套23则由碳钢制成。牙套23的碳钢材质较箱体法兰101的铝材质硬很多。
[0039]
为了便于将牙套23压入第一安装孔104内，本实施例中，如图5所示，牙套23包括带有内螺纹232的螺纹柱231和设置在螺纹柱231柱面上的若干凸条233。各凸条233周向等间距地布置在螺纹柱231柱面上。凸条233沿着平行于螺纹柱231轴心的方向设置。螺纹柱231的外径与第一安装孔104的直径相匹配。具体来说，螺纹柱231的外径稍小于第一安装孔104的直径不超过0.2毫米。而凸条233凸出于螺纹柱231的柱面0.5至0.8毫米。在不应用强力的情况下，由于凸条233尺寸超出第一安装孔104的直径，牙套23将卡在第一安装孔104外。牙套23强力嵌入第一安装孔104时，凸条233嵌入第一安装孔104的边缘，牙套23的顶面与箱体法兰101的顶面齐平。
[0040]
本领域技术人员理解，牙套23也可以采用内外均有螺纹的牙套。也就是，此时牙套23的外螺纹替代图5中的凸条233。此种情形下，牙套23的外螺纹与第一安装孔104过盈配合。过盈配合的牙套23通过强力装入第一安装孔104。
[0041]
该电池箱上述箱体法兰101和箱盖法兰102之间通过螺栓组件2进行密封紧固的结构中，密封垫103采用了发泡硅胶。发泡硅胶具有最小的压缩空间，该最小的压缩空间的高度受t形套环22的柱状套筒222限制。图2中的密封垫103未压缩，也就是，螺栓21与牙套23之间未拧紧，因此，在t形套环22的柱状套筒222的端部和牙套23之间具有压缩余量间隙107。
当牙套23与螺栓21拧紧时，柱状套筒222的端部连接牙套23，使得压缩余量间隙24的高度为零，对比图3。图3所显示的实施结构中，螺栓21与牙套23之间处于已被拧紧的状态。
[0042]
为达到发泡硅胶的最佳密封效果，并而不损伤发泡硅胶的情况下，一般来说，发泡硅胶的最大压缩量限于百分之30至70之间，也就是，h2－h1=h0*(0.3~0.7)。其中，h2为t形套环22的柱状套筒222的长度或高度，h1为箱盖法兰102的厚度，h0为发泡硅胶压缩前的厚度，h2－h1为电池箱安装后牙套23与螺栓21拧紧时发泡硅胶压缩后的厚度。h2－h1也就是密封垫103压缩后的厚度。
[0043]
上述结构下，由于t形套环22配合，箱盖法兰102上的第二安装孔105、密封垫103上的第三安装孔106和箱体法兰101上的第一安装孔104无需紧密配合，箱盖法兰102上的第二安装孔105、与允许有较大公差而不妨碍螺栓的安装，也不影响电池箱的密封性。在实际的装配中，第二安装孔105和第三安装孔106的直径通常大于柱状套筒222的外径0.5至5.0毫米。在第二安装孔105和第三安装孔106的直径大于柱状套筒222的外径5.0毫米并且环片体221的外径大于第二安装孔105直径10.0毫米的情形下，意味着，第二安装孔105和第一安装孔104之间允许轴向2.5毫米的公差，第三安装孔106和第一安装孔104之间允许轴向2.5毫米的公差。
[0044]
此外，为使得t形套环22的环片体221能够在螺栓21安装时更加贴合箱盖法兰102，还可以进一步增加弹垫26。弹垫26能够套在光杆部2121上，并用于设置在t形套环22和头部211之间。安装时，螺栓的头部211通过弹垫26的弹力压持t形套环22，使得t形套环22的环片体221紧贴箱盖法兰102。
[0045]
此外，t形套环22是由环片体221和柱状套筒222一体化制成的t形结构。本领域技术人员理解，t形套环22也可以如图3所示的可拆分的环片体221和柱状套筒222拼凑而成。也就是，此时，环片体221和柱状套筒222分别为独立部件。
[0046]
需要指出的是，本实施例中密封垫103采用发泡硅胶，本领域技术人员理解，密封垫103也可以采用三元乙丙橡胶等其他具有较高弹性和较高压缩量的材料。