用于电池框架与纵梁的连接结构及车辆的制作方法

本发明属于车辆工程，尤其涉及一种用于电池框架与纵梁的连接结构及车辆。

背景技术：

1、随着新能源商用车（如重卡、物流车等）的快速发展，电池包的动力系统布局日益多样化。由于车架空间受限，越来越多的新能源商用车采用将电池框架侧挂于车架纵梁单侧的结构布局。在这种布局下，电池框架及其内部电池模块的整体质量较大，使得电池框架与车架纵梁之间的连接结构需要承受极高的重力载荷以及复杂的动态交变载荷。

2、在现有的车架纵梁与电池框架连接技术中，通常采用传统的纯螺栓直接贯穿紧固方式。然而，这种传统连接结构在实际生产和使用过程中存在以下明显缺陷：

3、1、装配定位困难，作业效率低下：纯螺栓连接在安装时，要求电池框架上的固定孔与车架纵梁上的对应孔位实现高精度的对齐。由于电池框架本身质量大、体积大，在车间装配流水线或售后维修过程中，必须依赖大型举升设备或专用辅助工装进行反复对准和校正。这不仅大幅增加了装配工人的劳动强度，延长了装配工时，而且极大地限制了整车的下线效率。

4、2、抗剪切与抗扭转能力不足，连接可靠性差：在重卡运行的恶劣工况下（如路面颠簸、急转弯或紧急制动），连接结构不仅承受拉压载荷，还需要承受巨大的侧向剪切力以及复杂的扭转应力。在纯螺栓连接中，所有剪切力和扭转应力均由螺栓杆身直接承受，长时间运行极易导致螺栓疲劳断裂、孔壁被挤压变形或螺栓连接松动，进而引发电池框架晃动甚至脱落的安全隐患。

5、3、受力集中，结构耐久性受限：纯螺栓连接属于典型的点接触强行紧固，无法将电池框架传导来的集中载荷均匀有效分散到纵梁上，容易造成车架纵梁打孔处局部应力集中，进而导致车架纵梁或电池框架局部开裂，降低了整车相关构件的使用寿命。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于电池框架与纵梁的连接结构及车辆，实现了自对准预定位，提升了生产装配与维护效率，实现了载荷解耦与应力分散，增强了结构的抗剪切与抗扭转能力，并且构建了三维立体闭锁架构，消除了连接间隙与振动隐患。

2、本发明是这样实现的，一方面提供一种用于电池框架与纵梁的连接结构，包括：

3、承载构件，安装于车架的纵梁上，所述承载构件的内部凹陷形成凹槽部，所述承载构件的下端部贯通设置有开口部；

4、挂接构件，安装于电池框架上，所述挂接构件上设有与凹槽部相匹配的置入部，朝向承载构件侧的置入部上设置有凸起部，在连接状态下，所述置入部嵌入凹槽部内，且凸起部插入至开口部，以形成定位配合；

5、锁止构件，扣合于所述承载构件与挂接构件配合形成的接合部，所述锁止构件内设置有贯穿至承载构件内的紧固件，以将所述承载构件、挂接构件和锁止构件之间紧固连接。

6、进一步的，所述承载构件的上端部设置有锁止槽口，所述挂接构件的上端部设置有挂接部，在连接状态下，所述挂接部与锁止槽口相配合形成接合部。

7、进一步的，位于锁止槽口两侧的承载构件上端部设置有用于紧固件贯穿的螺纹孔。

8、进一步的，所述锁止构件的下端面与挂接部的上端面相接触均为相匹配的楔型面，在连接状态下，所述锁止构件的下端面与挂接部的上端面相抵接。

9、进一步的，位于凸起部上方的所述挂接构件上设置有连接孔，所述连接孔内设置有连接螺栓，用于将挂接构件和承载构件相连接。

10、进一步的，所述置入部内沿纵向延伸设置有至少一条加强肋。

11、进一步的，位于开口部位置的承载构件侧壁上沿纵向设置有加强筋。

12、进一步的，相对于承载构件连接侧的所述挂接构件上设置有用于与电池框架相贴合的安装平面，所述安装平面上开设有多个框架固定孔，用于通过螺栓将挂接构件固定于电池框架。

13、进一步的，所述承载构件上开设有纵向双排布置的多个车架固定孔，用于通过螺栓将承载构件固定于车架纵梁。

14、另一方面提供一种车辆，包括车架纵梁、电池框架以及如上述任一所述的连接结构，所述承载构件固定安装于车架纵梁，所述挂接构件固定安装于电池框架，所述电池框架通过连接结构设置在车架纵梁的一侧。

15、本发明具有的优点和技术效果：由于采用上述技术方案，实现了自对准预定位，提升了生产装配与维护效率，实现了载荷解耦与应力分散，增强了结构的抗剪切与抗扭转能力，并且构建了三维立体闭锁架构，消除了连接间隙与振动隐患。

16、在装配过程中，挂接构件上的置入部嵌入承载构件的凹槽部，且凸起部顺势插入承载构件下端的开口部内，利用机械结构自身的形态引导形成了自动定位约束。这种榫卯式挂接动作使得大体积、高质量的电池框架在无需人工或专用大型工装反复校准对孔的情况下，即可完成初步悬挂与位置固定。

17、连接结构在随车运行中受到的复杂动态载荷被进行了分工解耦，置入部与凹槽部的面接触配合限制了水平方向的相对位移；凸起部插入开口部形成的机械干涉直接承担了垂直方向的重力载荷以及颠簸转弯时产生的侧向剪切力与扭转应力。这避免了剪切力直接作用于紧固件杆身上，使得顶部的锁止构件及紧固件仅需承担轴向拉压紧固力，从根本上防止了螺栓因长期承受交变剪应力而发生剪断、松脱或孔壁开裂的情况，极大提高了重卡等商用车复杂工况下的连接可靠性。

18、承载构件与挂接构件配合形成接合部后，锁止构件扣合于该接合部上方并通过紧固件贯穿拧紧，将挂接构件从顶部向下压紧，与下部的凸起部/开口部配合形成了三维立体锁止架构。这种紧固连接防止车辆在高速行驶或剧烈颠簸时连接部位产生微幅相对运动和异响，显著延长了车架纵梁与电池框架的使用寿命。

1.一种用于电池框架与纵梁的连接结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于电池框架与纵梁的连接结构，其特征在于，所述承载构件的上端部设置有锁止槽口，所述挂接构件的上端部设置有挂接部，在连接状态下，所述挂接部与锁止槽口相配合形成接合部。

3.根据权利要求2所述的用于电池框架与纵梁的连接结构，其特征在于，位于锁止槽口两侧的承载构件上端部设置有用于紧固件贯穿的螺纹孔。

4.根据权利要求2所述的用于电池框架与纵梁的连接结构，其特征在于，所述锁止构件的下端面与挂接部的上端面相接触均为相匹配的楔型面，在连接状态下，所述锁止构件的下端面与挂接部的上端面相抵接。

5.根据权利要求1所述的用于电池框架与纵梁的连接结构，其特征在于，位于凸起部上方的所述挂接构件上设置有连接孔，所述连接孔内设置有连接螺栓，用于将挂接构件和承载构件相连接。

6.根据权利要求1所述的用于电池框架与纵梁的连接结构，其特征在于，所述置入部内沿纵向延伸设置有至少一条加强肋。

7.根据权利要求1所述的用于电池框架与纵梁的连接结构，其特征在于，位于开口部位置的承载构件侧壁上沿纵向设置有加强筋。

8.根据权利要求1所述的用于电池框架与纵梁的连接结构，其特征在于，相对于承载构件连接侧的所述挂接构件上设置有用于与电池框架相贴合的安装平面，所述安装平面上开设有多个框架固定孔，用于通过螺栓将挂接构件固定于电池框架。

9.根据权利要求1所述的用于电池框架与纵梁的连接结构，其特征在于，所述承载构件上开设有纵向双排布置的多个车架固定孔，用于通过螺栓将承载构件固定于车架纵梁。

10.一种车辆，其特征在于，包括车架纵梁、电池框架以及如上述权利要求1至9任一所述的连接结构，所述承载构件固定安装于车架纵梁，所述挂接构件固定安装于电池框架，所述电池框架通过连接结构设置在车架纵梁的一侧。