CN101480918A - 用于储气罐夹持装置的箍紧带的固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于固定安装在汽车(1)上的储气罐(2)夹持装置(10)上的箍紧带(34，35；38，39)的固定装置(36，37；40，41)，其中，箍紧带(34，35；38，39)的一端安装在夹持装置(10)上，而另外一端则围绕至少一个垂直于带方向的回转轴(71，72；73，74)可回转地固定在车身(42)或夹持装置(10)上。

Description

用于储气罐夹持装置的箍紧带的固定装置

技术领域

本发明属于汽车技术领域，并涉及一种用于一个汽车储气罐夹持装置的箍紧带的固定装置，以及一种相应的用于夹持汽车储气罐的夹持装置。

背景技术

由于石油储备越来越少，而且对于废气排放的要求越来越严格，现代的汽车越来越多地装配了按照四冲程原理工作的内燃机，其作为能够选择用汽油或者气体燃料来驱动的双燃料驱动的汽车。目前所使用的气体燃料主要是液化石油气(LPG)和压缩天然气(CNG)。

采用气体燃料驱动的汽车配设有一个储气罐，用于存储压缩后的气体燃料。在工业批量生产中大多采用圆柱形状的钢瓶作为储气罐，因为这些钢瓶价格便宜并且具有较高的强度。为了提高汽车的行驶里程，汽车上的储气罐通常由多个气瓶组成，这些气瓶固定在汽车结构(车身)上，典型地固定在汽车底板或底板总成和/或主梁或车架纵梁上。所公知的是，还可以将储气罐固定在行李厢底部原本作为备胎槽存放备胎的凹槽中。

将储气瓶固定在汽车车身上通常通过固定在汽车底板和/或者主梁或车架纵梁上的专门的储气瓶夹持装置实现。这种储气瓶夹持装置为此设有与储气瓶形状相匹配的钢板盆(储气瓶支座)形式，其上固定有可弯曲的钢带(箍紧带)。为了固定该储气瓶，先将储气瓶放置到储气瓶支座上，接着将箍紧带安装到汽车车身或夹持装置的支架上，其中，拉紧箍紧带使得与储气瓶紧贴。为了防止储气瓶损坏，箍紧带设有合适的橡胶垫片。此外，储气瓶还可以使用紧固带以确保能固定在其位置上，紧固带同样设有合适的保护垫片，并与储气瓶支座拉紧。

借助图5和图6对常规的用于固定储气瓶夹持装置的箍紧带的固定装置，正如申请人例如在批量生产车型“Opel-Zafira”中使用的固定装置一样，进行了说明。

首先参看图5，它示出了第一种用于将箍紧带固定在汽车车身上的常规固定装置100。这里，设计成钢带带形式的箍紧带101，它的一端固定在图5未示出的储气瓶支座上，另外一端则固定在属于底板总成的车身部件上，例如底板横梁102上。

为了固定，箍紧带101与车身连接的一端构造为环104，该环是由钢带弯曲后平齐地例如通过焊接与自身连接形成。此外，环104在端部有一个沿带的走向的开缝105，它例如可以在钢带弯曲前通过冲孔成形。

为了安装箍紧带101，在底板横梁102的缺口109中夹紧一个带内螺纹的夹紧螺母107。接下来在箍紧带101的环104中插入一个配设有未详细示出的通孔的螺栓103，一带有外螺纹的固定螺栓106穿过螺栓103的通孔和未详细示出的间隔块108的通孔，并与夹紧螺母107的内螺纹拧紧，箍紧带101由此固定在底板横梁102上。固定螺栓106可简单地插入开缝105并拧紧。间隔块108用于从空间上将箍紧带101与底板横梁102隔开的间隔垫片，并在固定位置为箍紧带101提供支承面110。

在箍紧带借助于图5所示的第一种常规固定装置固定在汽车车身前，先将储气瓶夹持装置安装到汽车上，且储气瓶被放置在储气瓶支座内。接下来对箍紧带进行固定并在此将其拉紧，从而使箍紧带在其最终位置分别与储气瓶紧贴。

图6中示出了位于安装在汽车上的储气瓶夹持装置的托架202上的箍紧带201的第二种常规的固定装置200。设计成钢带的箍紧带201的一端安装在图6未示出的储气瓶支座上，另外一端则固定在托架202上。正如图5所示的第一种常规固定装置100那样，箍紧带201设计用于固定在托架202上的端部成型有一个环204，其上加工有一个开缝205。

为了将箍紧带201固定到托架202上，配设有一个未详细示出通孔的螺栓203推入环204中，带有外螺纹的固定螺栓206穿过螺栓203的通孔插入，并与带内螺纹的托架202上的固定块207拧紧。固定块207用于拧紧固定螺栓206，用于隔开箍紧带201与托架202，此外还为箍紧带201在固定位置中提供了一个支承面208。

图5和图6中所示的这两种常规的固定装置100，200具有一个共同点，那就是箍紧带101，201分别通过螺栓连接与间隔垫片(间隔块108或者固定块207)的支承面110，208夹紧。但正如实践所表明，箍紧带与两个间隔垫片的刚性连接存在缺陷，因为储气瓶会在汽车运行中承受机械负荷，这使得箍紧带在夹紧处承受较强的负荷。这样就使得箍紧带在夹紧处，特别是垂直于箍紧带方向的弯折部承受负荷，这会导致箍紧带剧烈磨损甚至破损或断裂。

另外，这在工业批量化生产中也业已证明存在缺陷，那就是在储气瓶夹持装置的生产过程中以及将它安装到汽车车身上时出现的安装公差相对较大。然而，由于通过箍紧带的支承面规定的最终位置，不可能对在将箍紧带安装在汽车车身一侧时出现的公差进行补偿。这会导致不利的结果，即，当汽车运行时，箍紧带在储气瓶支座上的固定位置以及储气瓶支座在储气瓶夹持装置(横梁)上的固定位置会承受不同强度的负荷。各固定位置会由于这种不同强度的负荷在结构上受到损坏。

出于这一原因，箍紧带应在常规的维修间隔期内进行检查，也就是送到车间内，并产生相应的材料费或者工时费。

发明内容

与此相比，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于汽车储气瓶夹持装置的箍紧带的固定装置，它相对于常规的固定装置更不易磨损和损坏。

按本发明记载了一种用于固定一个储气罐夹持装置上的箍紧带的固定装置，所述储气罐夹持装置用于把储气罐安装到汽车上。

按本发明的固定装置，其突出之处基本上在于，箍紧带的一端安装在夹持装置上，另外一端则围绕至少一个垂直于箍紧带方向的回转轴可回转地固定在车身或夹持装置上。“带方向”在这里和下文中指的是箍紧带走向的方向。

通过固定在车上或固定装置上的这种可回转的固定就能有利地避免汽车运行时在箍紧带上出现的垂直于带方向的纵弯曲负荷。

箍紧带在车身或夹持装置上的这种可回转的固定有利地设计为，在箍紧带与车身或夹持装置相连的一端成型一个环，在环中承接有一个与车身或夹持装置相连的、可绕其转轴转动的第一(例如圆柱形的)螺栓。在此，环有利地设有一个开缝，第一螺栓借助于一个穿过该第一螺栓的固定螺栓与车身或夹持装置螺栓连接，所述固定螺栓设置为，它能够在第一螺栓回转时在开缝内移动。

在按本发明的固定装置的另一种有利的设计中，箍紧带围绕两个垂直于带方向的、相互平行的回转轴可回转地固定在汽车车身或夹持装置上。这一点有利地由此方式实现，即，第一螺栓与一个固定在车身或夹持装置上的、且可围绕它的转轴转动的的第二(例如是圆柱形的)螺栓相连。为此，第二螺栓放入一个安装在车身或夹持装置上的、例如形式为轴承支座或轴套的转盘轴承中。

这样就可以尤其可靠并且安全地避免汽车运行中出现在箍紧带上的垂直于带方向的纵弯曲负荷。

本发明此外还涉及一种用于夹持汽车储气罐的夹持装置，它至少配设有至少一个上述的固定装置。

另外本发明还涉及一种带有至少一个这种用于夹持储气罐的夹持装置的汽车。

附图说明

现在参考附图并借助实施形式对本发明加以详细说明。图中：

图1是汽车的透视图，图中透视地示出了按本发明用于储气罐的夹持装置的一种实施形式；

图2是图1中储气罐夹持装置的透视图；

图3是按本发明固定装置的第一种实施形式的分解透视图，该固定装置用于固定图1所示储气罐夹持装置的箍紧带；

图4是按本发明固定装置的第二种实施形式的分解透视图，该固定装置用于固定图1所示储气罐夹持装置的箍紧带；

图5是一种常规的、用于储气罐夹持装置箍紧带的固定装置的透视图；

图6是另外一种常规的、用于储气罐夹持装置箍紧带的固定装置的透视图。

具体实施方式

图5和图6所示的用于固定储气瓶夹持装置箍紧带的常规固定装置，在前面的说明书引言中已经进行详细的说明，在此不再赘述。

首先对示出了按本发明的汽车储气罐夹持装置的一种实施形式的图1和图2加以说明。

图1是可用汽油和气体燃料，在此例如是压缩天然气(CNG)，双燃料驱动的汽车1的透视图。在该透视图中，可以看到汽车1用于存储气体燃料的储气罐2和一个相应用于储气罐2的夹持装置10。储气罐2包括四个流体技术上(液体引导上)相互连通的储气瓶3-6。通过分别安装在储气瓶3-6上的气阀7以及与之相连的气体导管8可以将压缩天然气(CNG)在中间连接有未示出的减压器的情况下输送到内燃机9。油箱33位于两个前面的储气瓶3，4和两个后面的储气瓶5，6之间。

储气罐2的储气瓶3-6和油箱33都是借助于在图2中详细示出的夹持装置10固定在汽车车身上。该夹持装置10包括一前横梁11和一后横梁12，所述两横梁分别横向于汽车的纵向延伸，并且成型为矩形部件。

这里的位置说明前/后或上/下或纵向/横向都是参照夹持装置10相对于汽车1的安装位置而言的。

在前横梁11两端固定着沿汽车纵向延伸的前纵梁13，14中，前纵梁分别配设有将前纵梁13，14固定到汽车1车身(这里例如指底板总成)上的前部固定元件15，16。在后横梁12的两端固定有沿垂直方向延伸的支柱17，18，沿汽车纵向延伸的后纵梁19，20分别安装在所述支柱上。后纵梁19，20分别配设有用于将纵梁19，20与汽车1的车身(这里例如指主纵梁)螺栓连接的后固定元件21，22。

另外在两个后纵梁19，20上还固定着一个沿汽车横向延伸的横杆23(支撑杆)。

前横梁11上安装有两个形式上为四个盆形气瓶支座的储气瓶支架，即两个朝前的储气瓶支座24，25和两个朝后的储气瓶支座26，27。以相应的方式在后横梁12上也安装两个形式为4个储气瓶支座的储气瓶支架，即两个朝前的储气瓶支座28，29和两个朝后的储气瓶支座30，31。

在前横梁11的两个向后的储气瓶支座26，27上固定有一个总体用附图标记32标识的支架结构，该支架结构用于支撑油箱33。

在前横梁11的两个向前的储气瓶支座24，25上分别焊接一作为前箍紧带34，35的钢带。前箍紧带34，35分别通过一个用附图标记36和37整体标识的前固定装置固定在汽车车身上。在后横梁12的两个向后的储气瓶支座30，31上分别焊接一作为后箍紧带38，39的钢带。后箍紧带38，39分别通过一个用附图标记40和41整体标识的后固定装置固定在支撑杆23上。

图3详细示出了图2中圆圈A内所示的用于将前箍紧带34，35固定在汽车车身上的前固定装置36，37。前箍紧带34，35的固定在借助于前固定元件15，16和后固定元件21，22将夹持装置10装配到汽车车身之后完成。

如图3所示，前固定装置36，37包括前箍紧带34，35，箍紧带一端焊接在前横梁11的向前的储气瓶支座24，25上，另一端固定在汽车1的底板总成的车身部件上，这里例如是底板横梁42。

前箍紧带34，35与底板横梁42固定的一端设有一环43，该环是由钢带弯曲后平齐地与自身焊接在一起所形成。此外，这个环43从端部起沿着带的方向设有一个开缝57，该开缝可以在钢带弯曲前通过冲孔方式加工。

为了安装前箍紧带34，35，在底板横梁42的缺口51处夹紧有一带有内螺纹52的夹紧螺母50。然后将一个带有外螺纹的螺栓47穿过未详细示出的轴承支座49的缺口与带有内螺纹的夹紧螺母50拧紧，由此使得轴承支座49的上支承面58支承在夹紧螺母50的下支承面49上，使得轴承支座49刚性地固定在底板横梁42上。

轴承支座49具有2个相互对置的支脚部段61，它们各自设有一圆形的通孔54。凹槽55位于两个支脚部段61之间。

接下来将一圆柱形的轴承支座-螺栓48推入轴承支座49的两个用作轴承支座-螺栓48的旋转支承的通孔54中。为此，通孔54的直径分别要大于轴承支座-螺栓48的直径，这样轴承支座-螺栓48才能围绕它的(圆柱形的)转轴71旋转，该转轴垂直于箍紧带的延伸方向。轴承支座-螺栓48设有一带内螺纹的盲孔53，其中，轴承支座-螺栓48首先是如此地在轴承支座49的通孔54中进行定位，使得盲孔53向下。

接下来将带有通孔56的圆柱形环-螺栓44插入箍紧带34，35的环43。环43的尺寸需确保环-螺栓44能够围绕其(圆柱形的)垂直于箍紧带走向的转轴72转动。从下方穿过开缝57，一带有外螺纹的双头螺柱45穿过穿环螺栓44的通孔56并与轴承支座-螺栓48的盲孔53的内螺纹拧紧，其中，为此在双头螺柱45上拧上一夹紧螺母46。在此，双头螺柱仅拧紧到这种程度，使得箍紧带34，35不被轴承支座49夹卡。例如在箍紧带34，35的拧紧端和轴承支座49之间留出几毫米的间距(间隙)。

如图3中所示的固定装置就这样实现了前箍紧带34，35围绕轴承支座-螺栓48的转轴71的回转运动，转轴71垂直于前箍紧带34，35的带或条的方向定向。与轴承支座-螺栓48拧紧的双头螺柱45可以在轴承支座-螺栓48回转时在轴承支座49的凹槽55内自由运动。另外，该双头螺柱还使得前箍紧带34，35可以围绕穿环螺栓56的转轴72进行回转运动，该转轴垂直于前箍紧带34，35的箍紧带或条的方向定向。旋入穿过穿环螺栓56的双头螺柱45可以在穿环螺栓56回转时在前箍紧带34，35的环43的开缝57内自由运动。

图4中，根据图2中圆圈B所示对用于将后箍紧带38，39固定到支撑杆23上的后固定装置40，41进行详细描述。后箍紧带38，39的固定是在将夹持装置10借助于前固定元件15，16和后固定元件21，22安装到汽车1的车身之后完成的。

如图4所示，后固定装置40，41包括后箍紧带38，39，箍紧带的一端焊接在储气瓶支座30，31上，另外一端则固定在夹持装置10的支撑杆23上。

后箍紧带38，39与支撑杆23固定的一端设有一环62，该环由钢带弯曲后平齐地与自身焊接在一起所形成。此外，环62从端部起沿钢带方向设有一个开缝75。

为了安装后箍紧带38，39，在支撑杆23上成型有一空心的圆柱形轴套63，这例如通过将轴套63焊接到支撑杆23上实现。同样，支撑杆23和轴套63也能一体地成型。

为了安装后箍紧带38，39，首先将一个轴套螺栓64插入支撑杆23的轴套63中。轴套63的内直径要比轴套螺栓64的外径略微大一些，这样轴套螺栓64就可以在轴套63中围绕其(圆柱形的)转轴73转动。轴套螺栓64设有一带有内螺纹的盲孔66。为了便于安装，轴套螺栓64在轴套63内是这样定位的，即，盲孔66能够覆盖轴套63开槽状的缺口65。

接下来将设有通孔68的穿环螺栓67穿入箍紧带38，39的环62中。环62的尺寸确定为能使穿环螺栓67能够围绕其(圆柱形的)转轴74进行转动。从下方穿过开缝75，一带有外螺纹的双头螺柱69穿过穿环螺栓67的通孔68，并与轴套螺栓64的盲孔66的内螺纹拧紧，其中，为此在双头螺柱69上拧有一夹紧螺母70。在此，双头螺柱69仅仅拧紧到箍紧带38，39不会被轴套63夹卡即可。例如在箍紧带38，39的拧紧端和轴套63之间保持几毫米的间距(间隙)。

图4中所示的固定装置使得后箍紧带38，39能够围绕轴套螺栓64的转轴73回转运动，所述转轴垂直于后箍紧带的方向定向。与轴套螺栓64螺栓连接在一起的双头螺柱69可以在轴套螺栓64回转时在轴套63的开槽状缺口65内自由运动。另外，双头螺柱还使得后箍紧带38，39能够围绕穿环螺栓67的转轴74进行回转运动，该转轴垂直于后箍紧带38，39的方向定向。旋入穿过穿环螺栓67的双头螺柱69可以在穿环螺栓67回转时在后箍紧带38，39的环62的开缝75内自由运动。

为了安装储气罐2的储气瓶3-6，将两个前储气瓶3，4横向于汽车纵向放置在前横梁11上的两个向前的储气瓶支座24，25和两个向后的储气瓶支座26，27上，两个前箍紧带分别采用图3所示的前固定装置36，37固定在底板横梁42上。与此类似地，将两个后储气瓶5，6横向于汽车纵向放置在后横梁12上的两个向前的储气瓶支座28，29和两个向后的储气瓶支座30，31上，两个后箍紧带38，39分别采用图4中所示的后固定装置40，41固定在支撑杆23上。

两个前箍紧带34，35的螺栓连接可以交替地向左/向右拧直至达到所希望的紧固转矩。同样两个后箍紧带38，39的螺栓连接也是可以交替地向左/向右拧直至达到所希望的紧固力矩。在固定的状态下，前箍紧带34，35或者后箍紧带38，39都应当分别紧贴储气瓶。由于在两种固定装置中拉紧箍紧带的可变性，可以在安装时垂直地补偿公差。

另外，两个前储气瓶3，4和两个后储气瓶5，6分别借助于张紧带60相互夹紧。

借助于按本发明用于汽车储气罐夹持装置的箍紧带的固定装置，可以让箍紧带分别围绕垂直于箍紧带或条方向的回转轴回转，这样就能在箍紧带与车身或夹持装置的连接处有利地避免出现纵弯曲负荷，从而减小磨损，避免箍紧带出现破损或者断裂。此外，按本发明的固定装置还有利地在安装时实现了公差补偿。

附图标记列表

1  汽车

2  储气罐

3  储气瓶

4  储气瓶

5  储气瓶

6  储气瓶

7  气阀

8  气体导管

9  内燃机

10 夹持装置

11 前横梁

12 后横梁

13 前纵梁

14 前纵梁

15 前固定元件

16 前固定元件

17 支柱

18 支柱

19 后纵梁

20 后纵梁

21 后固定元件

22 后固定元件

23 支撑杆

24 储气瓶支座

25 储气瓶支座

26 储气瓶支座

27 储气瓶支座

28 储气瓶支座

29 储气瓶支座

30 储气瓶支座

31 储气瓶支座

32 支架结构

33 油箱

34 前箍紧带

35 前箍紧带

36 前固定装置

37 前固定装置

38 后箍紧带

39 后箍紧带

40 后固定装置

41 后固定装置

42 底板-横梁

43 环

44 穿环螺栓

45 双头螺柱

46 夹紧螺母

47 螺栓

48 轴承支座-螺栓

49 轴承支座

50 夹紧螺母

51 缺口

52 内螺纹

53 盲孔

54 通孔

55 凹槽

56 通孔

57 开缝

58 上支承面

59 下支承面

60 张紧带

61 支脚部段

62 环

63 轴套

64 轴套螺栓

65 通孔

66 盲孔

67   穿环螺栓

68   通孔

69   双头螺柱

70   夹紧螺母

71   回转轴

72   回转轴

73   回转轴

74   回转轴

75   开缝

100  固定装置

101  箍紧带

102  底板横梁

103  螺栓

104  环

105  开缝

106  固定螺栓

107  夹紧螺母

108  间隔块

109  缺口

110  支承面

200  固定装置

201  箍紧带

202  托架

203  螺栓

204  环

205  开缝

206  固定螺栓

207  固定块

208  支承面

Claims (8)

1.一种用于一个安装在汽车(1)上的储气罐夹持装置(10)的储气罐(2)箍紧带(34，35；38，39)的固定装置(36，37；40，41)，其中，所述箍紧带(34，35；38，39)的一端安装在所述夹持装置(10)上，而另一端则围绕至少一个垂直于带方向的回转轴(71，72；73，74)可回转地固定在所述车身(42)或所述夹持装置(10)上。

2.按照权利要求1所述的固定装置，其特征在于，所述箍紧带(34，35；38，39)可绕两个垂直于所述带方向的、相互平行的回转轴(71，72；73，74)回转地固定在所述汽车车身(42)或所述夹持装置(10)上。

3.按照权利要求1或2所述的固定装置，其特征在于，所述箍紧带(34，35；38，39)的一端安装在所述夹持装置(10)的、用于夹持所述储气罐的盆状成型元件(24，25；30，31)上。

4.按照权利要求1至3之一所述的固定装置，其特征在于，所述箍紧带(34，35；38，39)在其另一端成型有一环(43，62)，在该环内容纳有一与所述车身(42)或所述夹持装置(10)连接的、可以围绕其自身的回转轴(72，74)转动的第一螺栓(44，67)。

5.按照权利要求4所述的固定装置，其特征在于，所述环(43，62)上设有开缝(57，75)，所述第一螺栓(44，67)借助于一旋入穿过该第一螺栓的固定螺栓(45，69)与所述车身(42)或所述夹持装置(10)螺栓连接，所述固定螺栓(45，69)设置成，使得所述固定螺栓(45，69)可在所述第一螺栓(44，67)转动时在所述开缝(57，75)内移动。

6.按照权利要求4或5所述的固定装置，其特征在于，所述第一螺栓(44，67)与一固定在所述车身(42)或所述夹持装置(10)上的、可以围绕其回转轴(71，74)转动的第二螺栓(48，64)连接。

7.一种用于夹持汽车(1)的储气罐(2)的夹持装置(10)，具有至少一个按权利要求1至6之一所述的固定装置(36，37；40，41)。

8.一种带有至少一个按权利要求7所述的、用于夹持储气罐(2)的夹持装置(10)的汽车(1)。

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