專利名稱：一種碰撞吸能式燃料瓶安裝支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液體燃料汽車的車身結(jié)構(gòu)輔助裝置，具體涉及到一種用于減少液體燃料汽車燃料瓶在碰撞中受到?jīng)_擊載荷的安裝支架。
背景技術(shù)：
隨著世界經(jīng)濟規(guī)模的不斷擴大，各經(jīng)濟體對能源的需求越來越大，世界能源面臨較大的危機，同時能源消耗的過程中造成的環(huán)境污染問題日益嚴重。汽車產(chǎn)業(yè)尋求新能源低污染的解決方案顯得刻不容緩，從近幾年中國市場的發(fā)展和有關(guān)部門出臺的政策來看，企業(yè)和政府部門均大力推進新能源汽車的發(fā)展。新能源汽車發(fā)展已經(jīng)取得的一定的進步，但是由于起步晚，發(fā)展時間短，還有許多問題需要解決。目前，對液體燃料汽車除了與常規(guī)車輛具有相同的被動安全要求外，對其負載的高壓燃料瓶在潛在的碰撞過程中安全性要求很高，由于燃料瓶自身有一定的碰撞載荷規(guī)定，碰撞載荷超過這個規(guī)定時，燃料瓶就存在燃料泄漏甚至發(fā)生爆炸的危險。這個問題需要從兩方面解決，一是增加燃料瓶自身的耐撞性，再就是增加輔助裝置減小碰撞過程中對燃料瓶的沖擊力。因此，在燃料瓶的安裝結(jié)構(gòu)中設(shè)計吸能及引導(dǎo)變形結(jié)構(gòu)來減小燃料瓶在碰撞事故中的沖擊力，是一個需要研究的方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的就在于解決液體燃料汽車配備多燃料瓶時在潛在碰撞事故中燃料瓶的碰撞安全問題，提出一種碰撞吸能式燃料瓶安裝支架。為了解決這個問題，主要的設(shè)計方向是兩方面1、安裝支架輔助吸能結(jié)構(gòu)部分吸收碰撞能量；2、通過支架變形來引導(dǎo)燃料瓶在碰撞過程中的運動軌跡來卸載碰撞力。為達到這兩方面的目的，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案
一種碰撞吸能式燃料瓶安裝支架，其包括與車體結(jié)構(gòu)連接固定的兩組平行的邊梁，以及連接在兩組邊梁之間的對燃料瓶兩側(cè)進行限位的兩組限位塊，每組限位塊有平行的兩塊。所述每組邊梁均由上下平行的上邊梁和下邊梁以及連接它們的連接支架組成；所述上邊梁對應(yīng)于需要安裝的兩個燃料瓶設(shè)置有兩根，分別為前端上邊梁和后端上邊梁，兩根上邊梁通過各自的連接支架分別與下邊梁構(gòu)成一個平行四邊形，且連接前端上邊梁的連接支架與下邊梁的夾角與連接后端上邊梁的連接支架與下邊梁的夾角為互補關(guān)系，前端上邊梁和后端上邊梁之間有距離，通過連接板鉸接連接。進一步，所述連接前端上邊梁的連接支架與下邊梁的夾角為60°，連接后端上邊梁的連接支架與下邊梁的夾角為120°。所述下邊梁為U型管，所述上邊梁采用方管。采用本支架結(jié)構(gòu)，燃料瓶固定在上邊梁上，整個支架具有足夠的結(jié)構(gòu)強度，車輛正常使用過程中起到固定支承的作用。當發(fā)生碰撞事故時上邊梁帶動燃料瓶一起運動。這個過程中要求上邊梁自身不發(fā)生大的彎曲變形，所以設(shè)計中對它的的結(jié)構(gòu)強度有一定的要求，設(shè)計為方管較好。具體車型實施時，邊梁的材料類型、厚度等參數(shù)需根據(jù)燃料瓶體積、質(zhì)量等參數(shù)進行具體設(shè)計。支架的下邊梁與車體結(jié)構(gòu)連接，在正常使用過程中起到固定整個支架及燃料瓶的作用。當發(fā)生碰撞事故時一是要限制整個支架燃料瓶的運動，再就是對車體該處空間起到支撐作用，保證燃料瓶有足夠的運動空間，這就要求下邊梁有足夠的強度，采用U型梁較好，材料類型、厚度等可以在成本允許的情況下盡量做強。與車體連接位置需根據(jù)布置位置處的車體結(jié)構(gòu)配作。本支架的上、下邊梁通過吸能的連接支架連接，正常使用過程中連接支架起到固定上、下邊梁穩(wěn)定燃料瓶的作用。當發(fā)生碰撞事故時一是支架變形吸收部分的碰撞能量，再就是引導(dǎo)燃料瓶的碰撞運動軌跡，這兩方面結(jié)合要求連接支架的強度要適中，采用U型梁較好。具體車型實施時，吸能支架的材料類型、厚度等參數(shù)需根據(jù)燃料瓶體積、質(zhì)量等參數(shù)進行具體設(shè)計。采用本發(fā)明支架，在碰撞過程中能起到吸收碰撞能量同時能引導(dǎo)燃料瓶運動的作用，碰撞過程中的燃料瓶沖擊載荷在其允許的設(shè)計值內(nèi)。因此，此結(jié)構(gòu)方案可以有效提高液體燃料車輛燃料瓶在碰撞中的安全性能。


圖1 :本支架的安裝示意圖 圖2 :本支架總成的軸測圖
圖3 :本支架總成的主視圖
圖4 :本支架的碰撞運動示意圖
圖5 :本支架在鉸鏈處的變形運動示意圖。
具體實施例方式下面，結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明
參見圖1和圖2，該燃料瓶安裝支架3包括與車體結(jié)構(gòu)4通過螺栓連接固定的兩組平行的邊梁，以及焊接在兩組邊梁之間的對燃料瓶兩側(cè)進行限位的兩組限位塊7，限位塊采用平行的兩塊為一組。參見圖3，每組邊梁均由上下平行的上邊梁8、11和下邊梁10以及連接它們的連接支架12、9組成。上邊梁對應(yīng)于需要安裝的兩個燃料瓶設(shè)置有兩根，分別為前端上邊梁11和后端上邊梁8，兩根上邊梁通過各自的連接支架12和9分別與下邊梁10構(gòu)成一個平行四邊形，且連接前端上邊梁的連接支架與下邊梁的夾角與連接后端上邊梁的連接支架與下邊梁的夾角為互補關(guān)系，最好是一個為60°，一個為120°，前端上邊梁11和后端上邊梁8之間有距離，由連接板5通過鉸鏈螺栓6進行鉸接連接。本發(fā)明支架主要起到連接固定燃料瓶的作用，見圖1，燃料瓶2通過抱箍I固定在本支架3上，具體固定方法此處不做描述。支架3與車體結(jié)構(gòu)4通過螺栓連接固定，或者可以選擇永久性連接方式，連接位置根據(jù)車體結(jié)構(gòu)配作。以下在詳細說明一下支架3的組成上邊梁分別有兩根前端上邊梁11和兩根后端上邊梁8、兩根下邊梁10、兩組連接支架分別是四根前端連接支架12和四根后端連接支架
9、四塊連接板5、四根鉸鏈螺栓6和四根燃料瓶限位塊7組成。前端上邊梁11通過與水平即下邊梁成60°夾角的前端連接支架12與下邊梁10焊連，形成平行四變形結(jié)構(gòu)，后端上邊梁8通過與水平即下邊梁成120°夾角的后端連接支架9與下邊梁10焊連，也構(gòu)成平行四邊形結(jié)構(gòu)。兩邊前后端上邊梁分別與連接板5鉸接。限位塊7與上邊梁焊接，位置選擇根據(jù)燃料瓶具體尺寸定焊接距離，要求盡量保證燃料瓶在布置空間內(nèi)均布。以下以燃料瓶布置在行李艙、碰撞工況為圖4中箭頭13所示的追尾碰撞來介紹本發(fā)明支架的吸能作用過程(下文所涉方向如圖1車體結(jié)構(gòu)4的方向示意)
碰撞力首先作用在向后凸出的后端上邊梁8上，讓其有向前運動的趨勢，帶動與其連接的連接支架9變形并發(fā)生轉(zhuǎn)動，由于該組支架與水平成120°角，其變形轉(zhuǎn)動時推動后端上邊梁8向上運動，見圖5。連接板5把碰撞載荷傳遞到前端上邊梁11使其有向前運動趨勢，帶動與其連接的連接支架12變形并轉(zhuǎn)動，由于該組支架與水平成60°角其變形轉(zhuǎn)動時帶動前端上邊梁11向下運動。所以固定在兩組上邊梁的燃料瓶I在碰撞過程中有上下相反的運動趨勢，見圖4的虛線部分。這就使得兩瓶發(fā)生直接擠壓的正壓力降低，并且吸能連接支架的變形也可以卸載部分碰撞載荷，從有效降低燃料瓶碰撞破裂的風險。
權(quán)利要求
1.一種碰撞吸能式燃料瓶安裝支架，其包括與車體結(jié)構(gòu)連接固定的兩組平行的邊梁，以及連接在兩組邊梁之間的對燃料瓶兩側(cè)進行限位的兩組限位塊，每組限位塊有平行的兩塊；其特征在于:所述每組邊梁均由上下平行的上邊梁和下邊梁以及連接它們的連接支架組成；所述上邊梁對應(yīng)于需要安裝的兩個燃料瓶設(shè)置有兩根，分別為前端上邊梁和后端上邊梁，兩根上邊梁通過各自的連接支架分別與下邊梁構(gòu)成一個平行四邊形，且連接前端上邊梁的連接支架與下邊梁的夾角與連接后端上邊梁的連接支架與下邊梁的夾角為互補關(guān)系，前端上邊梁和后端上邊梁之間有距離，通過連接板鉸接連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碰撞吸能式燃料瓶安裝支架，其特征在于:所述連接前端上邊梁的連接支架與下邊梁的夾角為60°，連接后端上邊梁的連接支架與下邊梁的夾角為120。。
3.根據(jù)權(quán)利要求1 或2所述的碰撞吸能式燃料瓶安裝支架，其特征在于:所述下邊梁和連接支架采用U型管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碰撞吸能式燃料瓶安裝支架，其特征在于:所述上邊梁采用方管。
全文摘要
一種碰撞吸能式燃料瓶安裝支架，其包括兩組平行的邊梁、兩組限位塊。每組邊梁均由上下平行的上邊梁和下邊梁以及連接它們的連接支架組成；上邊梁對應(yīng)于需要安裝的兩個燃料瓶設(shè)置有兩根，分別為前端上邊梁和后端上邊梁，兩根上邊梁通過各自的連接支架分別與下邊梁構(gòu)成一個平行四邊形，且連接前端上邊梁的連接支架與下邊梁的夾角與連接后端上邊梁的連接支架與下邊梁的夾角為互補關(guān)系，前端上邊梁和后端上邊梁之間有距離，通過連接板鉸接連接。該支架在碰撞過程中能起到吸收碰撞能量同時能引導(dǎo)燃料瓶運動的作用，可以有效提高液體燃料車輛燃料瓶在碰撞中的安全性能。
文檔編號B60K15/067GK103072468SQ20131003798
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
發(fā)明者邵金華, 張瑋, 劉鑫 申請人:重慶長安汽車股份有限公司