用於機動車輛電動機的機架的製作方法

2023-09-18 22:04:20 1

專利名稱：用於機動車輛電動機的機架的製作方法
技術領域：
本發明總體上涉及機動車輛的電動機，更具體地涉及電動機在機動車輛的發動機艙中的安裝。
背景技術：
在電動車輛中，電動機通常包括電機、電力電子模塊和充電模塊。如同熱動汽車，為了組成整體，這三個元件並未彼此固定。將這些元件連接到底座會導致一個問題。事實上，在安裝時，要求首先將每個元件連接到底座，這會使安裝、拆卸和維護的操作複雜化。

發明內容
因此，本發明的目的是通過提出一種形式為單個模塊以便有利於在車輛的發動機艙中的搬運(處理)和安裝的機架和電動機(電力發動機)組件來克服這些不足。在一個實施例中，用於將電氣推進組件安裝在電動車輛(電動汽車)的發動機艙中的安裝設備包括安裝構件，該安裝構件帶有固定在車輛的底盤上的裝置以及用於電機、電力電子模塊(電力電子單兀，電力電子箱體，功率電子模塊，能量電子模塊)和充電模塊的固定裝置。該安裝構件上的固定裝置為例如螺栓和螺母的組件。安裝構件可以分為兩個部分，並且包括底部保持模塊一例如底架以及頂部保持模塊一例如頂架，該底部保持模塊設有用於固定到底盤的裝置、用於固定電機的裝置以及用於固定電力電子模塊的裝置，該頂部保持模塊設有用於固定充電模塊的裝置並且適合於固定在該底部保持模塊上。底部保持模塊通過固定裝置連接於底座，以便於允許從上方拆卸。電力電子單元的重量使得實際上當拆卸電動機時需要通過提升拆除該電力電子單元。有利地，底部保持模塊包括兩個橫梁，這兩個橫梁上設有兩個固定裝置，這兩個固定裝置使得頂部模塊的第一橫梁能基本連結地固定到底部模塊的第一橫梁上，並且使得頂部模塊的第二梁能與底部模塊的第二橫梁保持一定距離。發動機艙中空間的缺乏使得必須將頂部保持模塊的橫梁重新定中心，由此部分覆蓋至少電力電子單元。優選地，底部保持模塊包括設置在其重心兩側的吊臂(提升臂，升降臂)。這個位置有利於電動機組件的搬運以及隨後在電動車輛的發動機艙中的安裝。有利地，該設備包括適於將電動機(發動機)的輔助元件例如壓縮機或水泵固定於底部保持模塊的裝置。這樣，可以在將輔助元件保留原位的同時拆卸電動機的所述三個元件。根據另一方面，旨在安裝到電動車輛的發動機艙中的電氣推進組件包括電機、電力電子模塊和充電模塊，其中安裝構件具有固定於車輛的底盤上的固定裝置以及用於電機、電力電子模塊和充電模塊的固定裝置。優選地，安裝構件包括底部保持模塊如底架和頂部保持模塊如頂架，該底部保持模塊設有用於固定到底盤的裝置、用於固定電機的裝置和用於固定電力電子單元的裝置， 該頂部保持模塊設有用於固定充電模塊的裝置並且適合於固定在底部保持模塊上。然後將該整體安裝在電動車輛的發動機艙中。這樣，所形成的整體可以在不同的車輛組裝工廠中搬運。 根據再一方面，用於將電氣推進組件安裝在電動車輛的發動機艙中的方法包括如下步驟將電機固定在底部保持模塊的底部部分上，將電力電子模塊固定在底部保持模塊的頂部部分上，將充電模塊固定在頂部保持模塊上，將頂部保持模塊固定在底部保持模塊上。最後，有利地通過將底部保持模塊固定 於車輛的底盤上來將整體置於發動機艙內。拆卸則以相反的順序實現。首先取下充電模塊，然後是頂部保持模塊，以便能接近電力電子單元，然後是電機。優選地，將電動機的輔助元件例如壓縮機或水泵固定於底部保持模塊。


本發明其他目的、特徵和優點將通過閱讀下面的描述而體現出來，所述描述僅作為非限定性例子並且參照附圖給出，在附圖中-圖I示出根據本發明的設備的分解圖；-圖2示出根據本發明的設備在組裝之後的整體示圖；以及-圖3示出根據本發明的設備在組裝過程中的俯視圖。
具體實施例方式圖I中示出根據本發明的用於電氣推進組件的安裝設備的分解圖。電氣推進組件包括充電模塊I、電力電子單元2和電機3。電氣推進組件的這些不同元件固定在包括由頂架4和底架5組成的安裝機構的安裝設備上。頂架4在所示的示例中基本為矩形。它包括兩個縱梁6、7和兩個橫梁8、9。常規情況下，在本文中，設備的前部部分對應於圖中位於左側的部分，後部部分定義為位於圖右側的部分。這樣，橫梁8將在後文中稱為「前」梁，而橫梁9被稱為頂架4的「後」梁。平行六面體形的充電模塊I通過四個螺釘10固定在頂架4上，所述四個螺釘穿過位於該充電模塊的角部附近的四個孔11和位於頂架4的四個角部附近的四個對應孔12。這些螺釘10中的三個固定在位於底架5上的固定元件13、14、15上，由此可以將充電模塊I固定於頂架4上，並且將頂架4固定於底架5上。剩下的螺釘一例如藉助於螺母一固定在頂架4的孔12中，由此產生將充電模塊I固定於頂架4的固定裝置。頂架4還包括固定突耳16，該固定突耳包括孔17並固定於頂架4的縱梁6和後梁9之間的角部處。該固定突耳16藉助於螺釘17a固定於底架5的固定兀件18上。底架5包括水平的矩形架5a，它包括兩個縱梁19和20、前橫梁21和後橫梁22。底架5還包括矩形安裝元件23，該安裝元件垂直地安裝在前橫梁21上。安裝元件23包括兩個側向支柱24、25以及兩個縱向支柱26、27。底架5包括兩個加強臂28、29，這兩個加強臂通過其兩端中的一端例如藉助於焊接分別固定在安裝元件23的側向支柱24和25上。第一加強臂28通過其另一端固定到底架5的固定裝置18上，第二加強臂29通過其另一端固定在水平架5a的縱梁20上。第一吊臂30豎直地定位於水平架5a的縱梁20上。第二吊臂31連結在安裝元件23的側向支柱24上，由此與第一吊臂形成底架5的對角線。該第二臂朝向底架5的外側垂直定位。第一吊臂30位於架5a的縱梁20的三分之二處，第二吊臂31位於縱梁20和前橫梁21附近，由此與第一吊臂30形成對角線。另外，這些吊臂30和31位於推進組件的重心兩側，以便有利於設備的搬運。頂架4經由四個螺釘10和17a固定於底架5上，所述螺釘與位於底架5上的四個固定元件13、14、15和18配合。底架5包括第一固定元件13，該第一固定元件例如通過焊接固定在第一吊臂30上，所述吊臂30位於底架5的縱梁20上。底架5包括第二固定元件14，該第二固定元件例如通過焊接固定在底架5的安裝元件23的側向支柱25上。底架5包括第三固定元件15，該第三固定元件例如通過焊接固定在底架5的第一加強臂28上。底架5包括第四固定元件18，該第四固定元件例如通過焊接固定在底架5的水平架5a的縱梁19上。這些固定元件13、14、15和18包括攻絲的孔32，所述孔用於與將頂架4固定在底架5上的螺釘10和 17a配合。底架5通過分別固定在水平架5a的前、後橫梁21、22上的第一固定裝置33和第二固定裝置34與底盤連接。優選地，這些固定裝置包括彈性部件，例如由橡膠製成的部件，從而可以避免電機3和安裝在該安裝設備中的其它元件的振動傳到底盤。平行六面體形的電力電子單元2在其角部附近包括四個固定突耳35，從而可以將它緊固到成對地固定在水平架5a的縱梁19和20內的四個固定突耳36上。四個螺釘37穿過該電力電子單元2的固定突耳35的孔38以及穿過底架5的固定突耳36的孔39，並且通過螺母擰緊以便例如能將該電力電子單元2固定於底架5。在圖I中示意性示出的平行六面體形的電機3與減速裝置40相關聯。它包括攻絲的孔41，以便可以擰緊螺釘42。底架5包括位於橫梁19上的固定突耳43，該固定突耳43包括孔44，該孔44與電機3的孔41相對應，以使得可以通過擰緊螺釘42來建立將電機3固定在底架5上的固定裝置。電機3也包括至少一個固定元件45，該固定元件45與固定在底架5的縱梁19下方的至少一個固定兀件46互補,該固定兀件46代表將電機3固定在底架5上的另一固定裝置。在圖I中未示出的其它固定裝置使得可以完成電機3在底架5上的固定。底架5上可以具有容易地固定到其上的各種輔助元件例如壓縮機、真空泵或甚至水泵，以及其他元件例如圖I中未示出的通過底架5連接在底盤上梁固定構件。圖2中與圖I相同的元件帶有相同的附圖標記，該圖為前述設備的示圖，其中包括充電模塊I、電力電子單元2和電機的推進組件通過包括頂架4和底架5的安裝構件組裝。充電模塊I固定在頂架4的頂部部分上。電力電子單元2固定在底架5上，並且該電力電子單元2的大部分都位於底架5的下方。電機3固定在底架5的底側上。通過相對於組裝的推進組件和安裝構件的重心平衡放置的兩個吊臂30和31，所有組件可以一起在一個地方組裝，然後容易地傳送到另一個地方，以便於將其安裝在機動車輛的發動機艙中。圖3中與圖I相同的元件帶有相同的附圖標記，該圖為根據本發明的設備在安裝過程中的俯視圖。頂架4已經通過螺釘10和17a固定在底架5上，而底架5在此已經通過固定裝置33和34固定於車輛的底盤上。電力電子單元2已經通過螺釘37固定在底架5上。
該設備的安裝構件包括兩個不同的框架，即底架5和頂架4，以克服發動機艙中缺少空間的問題ー這使得必須將頂架4的前、後梁8、9重新定中心。這樣，頂架4的前梁8連結底架5的前梁21，頂架4的後梁9與底架5的後梁22保持一定距離，從而防止接近用於將電カ電子單元固定於底架5的後固定螺釘37。當頂架4未拆卸時，對電力電子單元2的後固定螺釘37的接近被掩蓋。現在，電カ電子単元的重量的顯著性要求向上移動才能進行安裝或拆卸。這隻有在頂架4被拆掉之後才有可能。現在詳細介紹將電氣推進組件安裝到前面參考圖I和3說明的安裝構件上的不同安裝步驟。第一步是將底架5固定在電機3上，然後將電カ電子単元2固定在底架5上，將頂架4固定在底架5上，最後將充電模塊固定在頂架4上。也可以首先將充電模塊固定於頂架4上，接著將電カ電子單元2固定在底架5上。 然後，將頂架4固定於底架5,並且將電機固定於底架5。然後將底架5固定於機動車輛的底盤上。當安裝該組件時，如圖2所示，可以這樣搬運和放置該組件使用兩個吊臂30和31支承該組件，以便使它下降到車輛的發動機艙中，並通過底架5將它固定在該車輛的底盤上。這樣，可以為了例如維護或修理而方便地並分別地拆卸充電模塊I和電カ電子單元2。另外，還可以通過僅移除頂架4而無需拆卸底架5來拆卸或接近充電模塊I、電カ電子単元2和電機。這樣，輔助元件例如壓縮機、真空泵、水泵可以在拆卸電動機組件的過程中在發動機艙中保持原位。應當指出，如果發動機艙構造的限制允許，可以使用僅包括ー個部分的安裝構件，而非包括兩個分離的底架和頂架的安裝構件。另外，安裝設備的框架優選由機械焊接的鋼製成，這具有使安裝設備更加抗衝擊的優點在實踐中，當受到衝擊時，安裝設備將變形而不斷裂。還應當指出，推進元件在同樣也可以固定接線端保護器或電纜的該安裝設備中的放置使得這些推進元件與其在機艙中以通常的方式更直接地固定在底座相比，較不易受衝擊。
權利要求
1.用於將電氣推進組件安裝在電動車輛的發動機艙中的安裝設備，其特徵在於，該安裝設備包括安裝構件，該安裝構件具有固定到車輛的底盤上的彈性固定裝置以及用於電機(3)、電力電子模塊(2)和充電模塊(I)的固定裝置。
2.根據權利要求I所述的安裝設備，其特徵在於，該安裝構件包括底部保持模塊(5)例如底架以及頂部保持模塊(4)例如頂架，該底部保持模塊設有用於固定到底盤上的裝置(33 ;34)、用於固定電機(3)的裝置和用於固定電力電子模塊⑵的裝置，該頂部保持模塊設有用於固定充電模塊(I)的裝置，該頂部保持模塊設計成固定在該底部保持模塊上(5)。
3.根據權利要求2所述的安裝設備，其特徵在於，底部保持模塊(5)包括兩個橫梁(21 ;22)，這兩個橫梁上的兩個固定裝置使得頂部保持模塊的一第一梁(8)能基本連結地固定到該底部保持模塊(5)的第一橫梁(21)上，以及使得頂部保持模塊(4)的一第二梁(9)能與底部保持模塊(5)的第二橫梁(22)保持一定距離。
4.根據權利要求2或3所述的安裝設備，其特徵在於，底部保持模塊(5)包括布置在該底部保持模塊的重心兩側的吊臂(30 ;31)。
5.根據前述權利要求之一所述的安裝設備，其特徵在於，該安裝設備包括適於將電動機的輔助元件例如壓縮機或水泵固定到該底部保持模塊(5)上的固定裝置。
6.電氣推進組件，用於安裝在電動車輛的發動機艙內，該電氣推進組件包括電機(3)、電力電子模塊(2)和充電模塊(I)，其特徵在於，該電氣推進組件包括安裝構件，該安裝構件具有固定在車輛的底盤上的固定裝置以及用於電機(3)、電力電子模塊(2)和充電模塊(I)的固定裝置。
7.根據權利要求6所述的電氣推進組件，其特徵在於，該安裝構件包括底部保持模塊(5)例如底架以及頂部保持模塊(4)例如頂架，該底部保持模塊設有用於固定到底盤上的裝置(33 ;34)、用於固定電機(3)的裝置和用於固定電力電子模塊⑵的裝置，該頂部保持模塊設有用於固定充電模塊(I)的裝置，並且該頂部保持模塊設計成固定在該底部保持模塊(5)上。
8.用於將電氣推進組件安裝在電動車輛的發動機艙內的安裝方法，其特徵在於，將電機(3)固定在一底部保持模塊(5)的底部部分上，將電力電子模塊(2)固定在該底部保持模塊(5)的頂部部分上，將充電模塊(I)固定在一頂部保持模塊(4)上，將該頂部保持模塊(4)固定在該底部保持模塊(5)上，整體放入發動機艙內。
9.根據權利要求8所述的安裝方法，其特徵在於，將底部保持模塊(5)固定在車輛的底盤上。
10.根據權利要求8或9所述的安裝方法，其特徵在於，將電動機的輔助元件例如壓縮機或水泵固定在該底部保持模塊(5)上。
全文摘要
用於將電氣推進組件安裝在電動車輛的發動機艙中的安裝設備包括安裝構件(4，5)，該安裝構件帶有用於附裝到車輛底盤上的裝置以及用於電機(3)、電力電子單元(2)和充電單元(1)的附裝裝置。
文檔編號B60K1/00GK102648102SQ201080046590
公開日2012年8月22日 申請日期2010年9月21日 優先權日2009年10月15日
發明者M·格羅讓, P·拉穆瓦納 申請人:雷諾股份公司