一种螺母组件、壳体及汽车的制作方法

1.本实用新型属于电动汽车配电盒技术领域，尤其涉及一种螺母组件、壳体及汽车。


背景技术：

2.电池包是电动汽车的动力源，bdu(battery disconnect unit，电池切断单元) 作为一种高压配电盒，位于电池包内部，是电池系统高压分配、切断、短路保护的工作单元，对电池包的安全起着至关重要的作用。bdu集成了连接铜排、继电器、电阻、熔断器、霍尔传感器、分流器、hvsu、pcb板、叠成母排等相关零部件。因此bdu的寿命和安全直接影响电池包的寿命和安全，进而影响到电动汽车的安全和性能。
3.bdu作为电池包系统的重要单元，需保证通过振动性能，保证产品内部结构连接，保证继电器连接稳固。因此，对于bdu壳体上的螺栓设计需保证连接稳定，防止内部扭力衰减。现有技术中公开了一种设有内嵌螺母的电池包bdu 壳体，包括底壳和上壳，底壳上设有多个紧固通孔，该紧固通孔内嵌设有螺母，通过使螺母与金属螺栓螺纹配合可以将其它零部件固定在底壳上，解决了金属螺栓直接与底壳上材质为塑料的通孔固定而容易发生扭矩衰减的问题，但是它仍然存在以下不足之处：
4.1、产品成型周期长，生产效率低，不良率高。此种bdu壳体内嵌螺母的成型工艺仍然是在注塑过程中预装螺母注塑一体成型的，在注塑过程中，螺母需要人工在设备上预装后再合模注塑成型，预装螺母花费时间过长，大大增加了产品的成型周期，导致生产效率低。同时，在合模和脱模的过程中，预装螺母镶钉碰坏螺母内螺纹的机率较大，这样成型的产品不可用，造成产品不良率高，且浪费材料。
5.2、过分增加了产品重量。现在市场上的此种bdu壳体内嵌的螺母都是金属铜，因为相比其它材料铜的密度更大，所以导致此种内嵌铜螺母的bdu壳体重量过分增加。
6.3、产品的生产成本过高。如上文所述，此种内嵌螺母的bdu壳体采用注塑成型工艺，产品成型周期长，生产效率低，不良率高；另外，金属铜的价格也并不低廉，这些因素会综合导致此种bdu壳体的生产成本过高。


技术实现要素：

7.本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术中的bdu壳体成型周期长，生产效率低，不良率高的问题，提供一种螺母组件、壳体及汽车。
8.为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种螺母组件，包括螺母及螺母安装座，所述螺母安装座内设有螺母安装孔，所述螺母安装孔的内侧面上安装有弹性卡扣；
9.所述螺母包括一体成型的螺母头及螺母柱，所述螺母柱连接在所述螺母头的内侧表面上，所述螺母设有内螺纹通孔，所述内螺纹通孔、所述螺母头及所述螺母柱的中心轴线在一条直线上；所述螺母头的横截面积大于所述螺母柱的横截面积以在所述螺母头的内侧表面上形成台阶面，所述螺母头的形状与所述螺母安装孔匹配，所述螺母安装孔内还设有与所述台阶面对应的凸起部；
10.所述螺母安装在所述螺母安装孔内，所述台阶面抵紧在所述凸起部上，所述螺母头的外侧表面被所述弹性卡扣卡紧。
11.可选地，所述螺母安装孔的截面形状为正多边形，所述螺母头及所述螺母柱均为正棱柱形状，所述螺母柱的外侧表面的顶点位于所述螺母头的内侧表面的边线上。
12.可选地，所述螺母安装孔的截面形状为正方形，所述螺母头为正四棱柱形状，所述螺母柱为正八棱柱形状。
13.可选地，所述弹性卡扣设置有两个，两个所述弹性卡扣对称设置。
14.可选地，所述螺母安装座在所述螺母安装孔的两个相对的内侧面上设置有互相正对的缺口，所述弹性卡扣设置有两个，两个所述弹性卡扣连接在所述缺口处。
15.可选地，所述螺母安装座还包括至少一条弹性凸筋，所述弹性凸筋连接在所述螺母安装孔的内侧面上。
16.可选地，所述螺母由美标10b21的材料制成。
17.根据本实用新型实施例的螺母组件，螺母安装座内设有螺母安装孔，螺母可以安装在螺母安装孔内，螺母安装孔内设有凸起部与弹性卡扣，螺母形成有台阶面，台阶面抵紧在凸起部上，螺母头的外侧表面则被弹性卡扣卡紧。当把螺母组件一体成型为bdu壳体的一部分或把螺母组件以灌胶方式连接在bdu 壳体上时，螺母就可以在bdu壳体注塑成型后再以上述方式安装在bdu壳体的螺母安装孔内。如此，螺母不必要再与bdu壳体一体注塑成型，省去了在 bdu壳体生产过程中预装螺母的工艺，因此可以缩短bdu壳体成型周期，提高生产效率。同时，避免了预装螺母过程中碰坏螺母内螺纹的情况发生，还可以降低bdu壳体的不良率。
18.另一方面，本实用新型实施例还提供一种壳体，包括至少一个上述的螺母组件，所述螺母安装座一体成型在所述壳体上或以灌胶方式连接在所述壳体上。
19.可选地，所述壳体为bdu壳体，所述壳体还包括连接铜排及至少一个金属材质的螺栓，所述连接铜排上设有通孔，所述螺栓穿过所述通孔与所述螺母螺纹连接以固定所述连接铜排。
20.再一方面，本实用新型实施例还提供一种汽车，包括上述的螺母组件或上述的壳体。
附图说明
21.图1是本实用新型一实施例提供的螺母组件的结构示意图；
22.图2是本实用新型一实施例提供的螺母组件的俯视图；
23.图3是图2中a-a方向的剖视图；
24.图4是本实用新型一实施例提供的螺母组件的螺母的结构示意图；
25.图5是本实用新型一实施例提供的螺母组件的装配爆炸图；
26.图6是本实用新型一实施例提供的壳体的局部结构(连接铜排与两个螺母组件、两个螺栓连接)的剖视图；
27.图7是本实用新型一实施例提供的壳体的结构示意图；
28.图8是本实用新型一实施例提供的壳体的下壳的结构示意图。
29.说明书中的附图标记如下：
30.1、螺母；11、螺母头；111、台阶面；12、螺母柱；
31.2、螺母安装座；21、螺母安装孔；211、凸起部；22、弹性卡扣；23、缺口；24、弹性凸筋；
32.3、壳体；31、上壳；32、下壳；33、螺栓；34、连接铜排；35、垫圈。
具体实施方式
33.为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
34.需要说明的是，下文中的上、下、前、后、左、右、内、外等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
35.如图1-8所示，本实用新型一实施例提供的螺母组件，包括螺母1及螺母安装座2，所述螺母安装座2内设有螺母安装孔21，所述螺母安装孔21的内侧面上安装有弹性卡扣22。
36.所述螺母1包括一体成型的螺母头11及螺母柱12，所述螺母柱12连接在所述螺母头11的内侧表面上，所述螺母1设有内螺纹通孔(图中未示出)，所述内螺纹通孔为圆形通孔。所述内螺纹通孔、所述螺母头11及所述螺母柱12 的中心轴线在一条直线上。所述螺母头11的横截面积大于所述螺母柱12的横截面积以在所述螺母头11的内侧表面上形成台阶面111，所述螺母头11的形状与所述螺母安装孔21匹配，所述螺母安装孔21内还设有与所述台阶面111对应的凸起部211。
37.所述螺母1安装在所述螺母安装孔21内，所述台阶面111抵紧在所述凸起部211上，所述螺母头11的外侧表面被所述弹性卡扣22卡紧。
38.所述螺母1的内螺纹通孔可以为m3、m4、m5、m6、m8、m10等常用的不同规格，根据所述螺母1需要承受的扭矩不同进行选取。
39.将所述螺母1安装到所述螺母安装孔21内的具体步骤为：
40.(1)、固定所述螺母安装座2，使所述螺母安装座2在安装过程中不会发生倾覆；
41.(2)、使所述螺母1的螺母柱12朝向所述螺母安装座2，并使得所述螺母 1的螺母头11正对所述螺母安装孔21；
42.(3)、将所述螺母柱12插入所述螺母安装孔21内，直至所述螺母头11的台阶面抵紧所述螺母安装孔21内的凸起部211。此时，所述螺母头11的外侧表面被所述弹性卡扣22卡紧。
43.在所述螺母1插入所述螺母安装孔21的过程中，所述螺母头11挤压所述弹性卡扣22，直至所述螺母头11的台阶面抵紧所述螺母安装孔21内的凸起部 211时，所述弹性卡扣22不再受到所述螺母头11的挤压迅速恢复为原来形状，并将所述螺母头11的外侧表面卡紧，此时即完成所述螺母1的安装。
44.在一实施例中，如图4-5所示，所述螺母安装孔21的截面形状为正多边形，所述螺母头11及所述螺母柱12均为正棱柱形状，所述螺母柱12的外侧表面的顶点位于所述螺母头11的内侧表面的边线上。将所述螺母头11设置为正棱柱形状及所述螺母安装孔21设置为正多边形形状可防止所述螺母1相对所述螺母安装孔21转动，并能卡紧所述螺母1；同时将所述螺母柱12设置为正棱柱形状，可使得形成的所述台阶面111为数个相同的形状，所述凸起
部211为数个相同的形状，从而使得安装所述螺母1时只需保证所述螺母头11与所述螺母安装孔21 正对就能顺利插入安装，更加方便操作。
45.在一实施例中，如图4-5所示，所述螺母安装孔21的截面形状为正方形，所述螺母头11为正四棱柱形状，所述螺母柱12为正八棱柱形状。此时，所述螺母头11的台阶面111为四个全等的三角形形状，所述凸起部211与所述台阶面111对应，也为四个相同的三棱柱形状，以使得所述螺母头11与所述螺母安装孔21正对时，任意旋转90
°
，所述台阶面111与所述凸起部211均能保持正对，从而使得向所述螺母安装孔21内插入安装所述螺母1能更加容易实现。
46.在其它实施例中，所述螺母安装孔的截面形状可以为正方形以外的其它正多边形，所述螺母头可以为正四棱柱以外的其它正棱柱形状，所述螺母柱可以为正八棱柱以外的其它正棱柱形状。
47.在一实施例中，如图1-5所示，所述弹性卡扣22设置有两个，两个所述弹性卡扣22对称设置。对称设置两个弹性卡扣22可以使得所述弹性卡扣22在所述螺母1的安装过程中受到的挤压力更趋近于完全相等，也使得所述弹性卡扣 22能够对称卡紧所述螺母1，从而使所述螺母1能够更加稳定地安装在所述螺母安装孔21内。
48.在一实施例中，如图1-5所示，所述螺母安装座2在所述螺母安装孔21的两个相对的内侧面上设置有互相正对的缺口23，所述弹性卡扣22设置有两个，两个所述弹性卡扣22连接在所述缺口23处。设置所述缺口23能够减轻所述螺母安装座2的重量，也有利于更容易地在所述螺母安装座2内构造出所述弹性卡扣22。
49.在一实施例中，如图5所示，所述螺母安装座2还包括至少一条弹性凸筋 24，所述弹性凸筋24连接在所述螺母安装孔21的内侧面上。所述弹性凸筋24 在所述螺母安装孔21安装所述螺母1的过程中及所述螺母1安装之后受到所述螺母头11的挤压，使得所述螺母头11与所述螺母安装孔21的配合更加紧密。优选地，所述螺母安装孔21的每个内侧面上均连接两条所述弹性凸筋24。
50.在一实施例中，所述螺母1由美标10b21的材料制成。现有技术中，内嵌式螺母大多采用铜材料，而10b21的密度比铜更小，采用10b21的材料制成的所述螺母1可以减轻整个所述螺母组件的重量。并且，10b21是通用紧固件材料，虽密度小于铜，但其机械性能仍满足要求，适合开模冷墩成型。
51.根据本实用新型一实施例提供的螺母组件，螺母安装座内设有螺母安装孔，螺母可以安装在螺母安装孔内，螺母安装孔内设有凸起部与弹性卡扣，螺母形成有台阶面，台阶面抵紧在凸起部上，螺母头的外侧表面则被弹性卡扣卡紧。当把螺母组件一体成型为bdu壳体的一部分或把螺母组件以灌胶方式连接在 bdu壳体上时，螺母就可以在bdu壳体注塑成型后再以上述方式安装在bdu 壳体的螺母安装孔内。如此，螺母不必要再与bdu壳体一体注塑成型，省去了在bdu壳体生产过程中预装螺母的工艺，因此可以缩短bdu壳体成型周期，提高生产效率。同时，避免了预装螺母过程中碰坏螺母内螺纹的情况发生，还可以降低bdu壳体的不良率。
52.此外，如图6-8所示，本实用新型一实施例还提供一种壳体3，包括至少一个上述实施例的螺母组件，所述螺母安装座2一体成型在所述壳体3上或以灌胶方式连接在所述壳体3上。所述螺母安装座2可以用一体塑胶成型的工艺组成为所述壳体3的一部分，也可以用灌
胶方式连接在所述壳体3上组成为所述壳体3的一部分。
53.在一实施例中，如图7-8所示，所述壳体3为bdu壳体，所述壳体3还包括连接铜排34及至少一个金属材质的螺栓33，所述连接铜排34上设有通孔(图中未示出)，所述螺栓33穿过所述通孔与所述螺母1螺纹连接以固定所述连接铜排34。优选地，所述螺栓33与所述连接铜排34之间安装有垫圈35。
54.所述bdu壳体包括上壳31和下壳32，所述上壳31盖合在所述下壳32上，所述上壳31或所述下壳32的至少一个面上包括至少一个所述螺母组件。
55.当所述螺母安装座2一体注塑成型在所述壳体3上或以灌胶方式连接在所述壳体3上时，所述螺栓33可以直接与所述螺母1螺纹连接，避免了只能在塑胶材质的所述bdu壳体上设置内螺纹孔连接螺栓所产生的扭矩衰减的问题，同时，所述螺母1是在所述bdu壳体注塑成型后再进行安装的，与内嵌螺母生产 bdu壳体的方式相比，缩短了成型周期，生产效率得到提高，不良率得到降低，从而降低了生产成本。另一方面，因为所述螺母1由美标10b21的材料制成，减轻了整个所述螺母组件的重量，使得所述bdu壳体的重量也得以减轻，从而提高安装了所述bdu壳体的电池包的能量密度，提升整车续航能力，符合动力电池包轻量化设计趋势。
56.在其它实施例中，所属壳体可以为pdu(power distribution unit，电源分配单元)壳体或其它与bdu壳体类似的一体注塑成型的壳体，以解决此类壳体内嵌螺母时生产效率不高的问题。
57.此外，本实用新型一实施例还提供一种汽车，包括上述实施例的螺母组件或上述实施例的壳体3。
58.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。