CN102648102A - 用于机动车辆电动机的机架 - Google Patents

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Abstract

用于将电气推进组件安装在电动车辆的发动机舱中的安装设备包括安装构件(4，5)，该安装构件带有用于附装到车辆底盘上的装置以及用于电机(3)、电力电子单元(2)和充电单元(1)的附装装置。

Description

用于机动车辆电动机的机架
技术领域
本发明总体上涉及机动车辆的电动机，更具体地涉及电动机在机动车辆的发动机舱中的安装。
背景技术
在电动车辆中，电动机通常包括电机、电力电子模块和充电模块。如同热动汽车，为了组成整体，这三个元件并未彼此固定。将这些元件连接到底座会导致一个问题。事实上，在安装时，要求首先将每个元件连接到底座，这会使安装、拆卸和维护的操作复杂化。
发明内容
因此，本发明的目的是通过提出一种形式为单个模块以便有利于在车辆的发动机舱中的搬运(处理)和安装的机架和电动机(电力发动机)组件来克服这些不足。
在一个实施例中，用于将电气推进组件安装在电动车辆(电动汽车)的发动机舱中的安装设备包括安装构件，该安装构件带有固定在车辆的底盘上的装置以及用于电机、电力电子模块(电力电子单元，电力电子箱体，功率电子模块，能量电子模块)和充电模块的固定装置。该安装构件上的固定装置为例如螺栓和螺母的组件。
安装构件可以分为两个部分，并且包括底部保持模块—例如底架以及顶部保持模块—例如顶架，该底部保持模块设有用于固定到底盘的装置、用于固定电机的装置以及用于固定电力电子模块的装置，该顶部保持模块设有用于固定充电模块的装置并且适合于固定在该底部保持模块上。底部保持模块通过固定装置连接于底座，以便于允许从上方拆卸。电力电子单元的重量使得实际上当拆卸电动机时需要通过提升拆除该电力电子单元。
有利地，底部保持模块包括两个横梁，这两个横梁上设有两个固定装置，这两个固定装置使得顶部模块的第一横梁能基本连结地固定到底部模块的第一横梁上，并且使得顶部模块的第二梁能与底部模块的第二横梁保持一定距离。发动机舱中空间的缺乏使得必须将顶部保持模块的横梁重新定中心，由此部分覆盖至少电力电子单元。
优选地，底部保持模块包括设置在其重心两侧的吊臂(提升臂，升降臂)。这个位置有利于电动机组件的搬运以及随后在电动车辆的发动机舱中的安装。
有利地，该设备包括适于将电动机(发动机)的辅助元件例如压缩机或水泵固定于底部保持模块的装置。这样，可以在将辅助元件保留原位的同时拆卸电动机的所述三个元件。
根据另一方面，旨在安装到电动车辆的发动机舱中的电气推进组件包括电机、电力电子模块和充电模块，其中安装构件具有固定于车辆的底盘上的固定装置以及用于电机、电力电子模块和充电模块的固定装置。
优选地，安装构件包括底部保持模块如底架和顶部保持模块如顶架，该底部保持模块设有用于固定到底盘的装置、用于固定电机的装置和用于固定电力电子单元的装置，该顶部保持模块设有用于固定充电模块的装置并且适合于固定在底部保持模块上。然后将该整体安装在电动车辆的发动机舱中。这样，所形成的整体可以在不同的车辆组装工厂中搬运。
根据再一方面，用于将电气推进组件安装在电动车辆的发动机舱中的方法包括如下步骤：将电机固定在底部保持模块的底部部分上，将电力电子模块固定在底部保持模块的顶部部分上，将充电模块固定在顶部保持模块上，将顶部保持模块固定在底部保持模块上。最后，有利地通过将底部保持模块固定于车辆的底盘上来将整体置于发动机舱内。拆卸则以相反的顺序实现。首先取下充电模块，然后是顶部保持模块，以便能接近电力电子单元，然后是电机。
优选地，将电动机的辅助元件例如压缩机或水泵固定于底部保持模块。
附图说明
本发明其他目的、特征和优点将通过阅读下面的描述而体现出来，所述描述仅作为非限定性例子并且参照附图给出，在附图中：
-图1示出根据本发明的设备的分解图；
-图2示出根据本发明的设备在组装之后的整体示图；以及
-图3示出根据本发明的设备在组装过程中的俯视图。
具体实施方式
图1中示出根据本发明的用于电气推进组件的安装设备的分解图。电气推进组件包括充电模块1、电力电子单元2和电机3。电气推进组件的这些不同元件固定在包括由顶架4和底架5组成的安装机构的安装设备上。顶架4在所示的示例中基本为矩形。它包括两个纵梁6、7和两个横梁8、9。常规情况下，在本文中，设备的前部部分对应于图中位于左侧的部分，后部部分定义为位于图右侧的部分。这样，横梁8将在后文中称为“前”梁，而横梁9被称为顶架4的“后”梁。
平行六面体形的充电模块1通过四个螺钉10固定在顶架4上，所述四个螺钉穿过位于该充电模块的角部附近的四个孔11和位于顶架4的四个角部附近的四个对应孔12。这些螺钉10中的三个固定在位于底架5上的固定元件13、14、15上，由此可以将充电模块1固定于顶架4上，并且将顶架4固定于底架5上。剩下的螺钉—例如借助于螺母—固定在顶架4的孔12中，由此产生将充电模块1固定于顶架4的固定装置。顶架4还包括固定突耳16，该固定突耳包括孔17并固定于顶架4的纵梁6和后梁9之间的角部处。该固定突耳16借助于螺钉17a固定于底架5的固定元件18上。
底架5包括水平的矩形架5a，它包括两个纵梁19和20、前横梁21和后横梁22。底架5还包括矩形安装元件23，该安装元件垂直地安装在前横梁21上。安装元件23包括两个侧向支柱24、25以及两个纵向支柱26、27。
底架5包括两个加强臂28、29，这两个加强臂通过其两端中的一端例如借助于焊接分别固定在安装元件23的侧向支柱24和25上。第一加强臂28通过其另一端固定到底架5的固定装置18上，第二加强臂29通过其另一端固定在水平架5a的纵梁20上。
第一吊臂30竖直地定位于水平架5a的纵梁20上。第二吊臂31连结在安装元件23的侧向支柱24上，由此与第一吊臂形成底架5的对角线。该第二臂朝向底架5的外侧垂直定位。第一吊臂30位于架5a的纵梁20的三分之二处，第二吊臂31位于纵梁20和前横梁21附近，由此与第一吊臂30形成对角线。另外，这些吊臂30和31位于推进组件的重心两侧，以便有利于设备的搬运。
顶架4经由四个螺钉10和17a固定于底架5上，所述螺钉与位于底架5上的四个固定元件13、14、15和18配合。
底架5包括第一固定元件13，该第一固定元件例如通过焊接固定在第一吊臂30上，所述吊臂30位于底架5的纵梁20上。底架5包括第二固定元件14，该第二固定元件例如通过焊接固定在底架5的安装元件23的侧向支柱25上。底架5包括第三固定元件15，该第三固定元件例如通过焊接固定在底架5的第一加强臂28上。底架5包括第四固定元件18，该第四固定元件例如通过焊接固定在底架5的水平架5a的纵梁19上。这些固定元件13、14、15和18包括攻丝的孔32，所述孔用于与将顶架4固定在底架5上的螺钉10和17a配合。
底架5通过分别固定在水平架5a的前、后横梁21、22上的第一固定装置33和第二固定装置34与底盘连接。优选地，这些固定装置包括弹性部件，例如由橡胶制成的部件，从而可以避免电机3和安装在该安装设备中的其它元件的振动传到底盘。
平行六面体形的电力电子单元2在其角部附近包括四个固定突耳35，从而可以将它紧固到成对地固定在水平架5a的纵梁19和20内的四个固定突耳36上。四个螺钉37穿过该电力电子单元2的固定突耳35的孔38以及穿过底架5的固定突耳36的孔39，并且通过螺母拧紧以便例如能将该电力电子单元2固定于底架5。
在图1中示意性示出的平行六面体形的电机3与减速装置40相关联。它包括攻丝的孔41，以便可以拧紧螺钉42。底架5包括位于横梁19上的固定突耳43，该固定突耳43包括孔44，该孔44与电机3的孔41相对应，以使得可以通过拧紧螺钉42来建立将电机3固定在底架5上的固定装置。电机3也包括至少一个固定元件45，该固定元件45与固定在底架5的纵梁19下方的至少一个固定元件46互补，该固定元件46代表将电机3固定在底架5上的另一固定装置。在图1中未示出的其它固定装置使得可以完成电机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种辅助元件例如压缩机、真空泵或甚至水泵，以及其他元件例如图1中未示出的通过底架5连接在底盘上梁固定构件。
图2中与图1相同的元件带有相同的附图标记，该图为前述设备的示图，其中包括充电模块1、电力电子单元2和电机的推进组件通过包括顶架4和底架5的安装构件组装。充电模块1固定在顶架4的顶部部分上。电力电子单元2固定在底架5上，并且该电力电子单元2的大部分都位于底架5的下方。电机3固定在底架5的底侧上。
通过相对于组装的推进组件和安装构件的重心平衡放置的两个吊臂30和31，所有组件可以一起在一个地方组装，然后容易地传送到另一个地方，以便于将其安装在机动车辆的发动机舱中。
图3中与图1相同的元件带有相同的附图标记，该图为根据本发明的设备在安装过程中的俯视图。顶架4已经通过螺钉10和17a固定在底架5上，而底架5在此已经通过固定装置33和34固定于车辆的底盘上。电力电子单元2已经通过螺钉37固定在底架5上。
该设备的安装构件包括两个不同的框架，即底架5和顶架4，以克服发动机舱中缺少空间的问题—这使得必须将顶架4的前、后梁8、9重新定中心。这样，顶架4的前梁8连结底架5的前梁21，顶架4的后梁9与底架5的后梁22保持一定距离，从而防止接近用于将电力电子单元固定于底架5的后固定螺钉37。当顶架4未拆卸时，对电力电子单元2的后固定螺钉37的接近被掩盖。现在，电力电子单元的重量的显著性要求向上移动才能进行安装或拆卸。这只有在顶架4被拆掉之后才有可能。
现在详细介绍将电气推进组件安装到前面参考图1和3说明的安装构件上的不同安装步骤。第一步是将底架5固定在电机3上，然后将电力电子单元2固定在底架5上，将顶架4固定在底架5上，最后将充电模块固定在顶架4上。
也可以首先将充电模块固定于顶架4上，接着将电力电子单元2固定在底架5上。然后，将顶架4固定于底架5，并且将电机固定于底架5。然后将底架5固定于机动车辆的底盘上。
当安装该组件时，如图2所示，可以这样搬运和放置该组件：使用两个吊臂30和31支承该组件，以便使它下降到车辆的发动机舱中，并通过底架5将它固定在该车辆的底盘上。
这样，可以为了例如维护或修理而方便地并分别地拆卸充电模块1和电力电子单元2。另外，还可以通过仅移除顶架4而无需拆卸底架5来拆卸或接近充电模块1、电力电子单元2和电机。这样，辅助元件例如压缩机、真空泵、水泵可以在拆卸电动机组件的过程中在发动机舱中保持原位。
应当指出，如果发动机舱构造的限制允许，可以使用仅包括一个部分的安装构件，而非包括两个分离的底架和顶架的安装构件。
另外，安装设备的框架优选由机械焊接的钢制成，这具有使安装设备更加抗冲击的优点：在实践中，当受到冲击时，安装设备将变形而不断裂。还应当指出，推进元件在同样也可以固定接线端保护器或电缆的该安装设备中的放置使得这些推进元件与其在机舱中以通常的方式更直接地固定在底座相比，较不易受冲击。

Claims (10)

1.用于将电气推进组件安装在电动车辆的发动机舱中的安装设备，其特征在于，该安装设备包括安装构件，该安装构件具有固定到车辆的底盘上的弹性固定装置以及用于电机(3)、电力电子模块(2)和充电模块(1)的固定装置。
2.根据权利要求1所述的安装设备，其特征在于，该安装构件包括底部保持模块(5)例如底架以及顶部保持模块(4)例如顶架，该底部保持模块设有用于固定到底盘上的装置(33；34)、用于固定电机(3)的装置和用于固定电力电子模块(2)的装置，该顶部保持模块设有用于固定充电模块(1)的装置，该顶部保持模块设计成固定在该底部保持模块上(5)。
3.根据权利要求2所述的安装设备，其特征在于，底部保持模块(5)包括两个横梁(21；22)，这两个横梁上的两个固定装置使得顶部保持模块的一第一梁(8)能基本连结地固定到该底部保持模块(5)的第一横梁(21)上，以及使得顶部保持模块(4)的一第二梁(9)能与底部保持模块(5)的第二横梁(22)保持一定距离。
4.根据权利要求2或3所述的安装设备，其特征在于，底部保持模块(5)包括布置在该底部保持模块的重心两侧的吊臂(30；31)。
5.根据前述权利要求之一所述的安装设备，其特征在于，该安装设备包括适于将电动机的辅助元件例如压缩机或水泵固定到该底部保持模块(5)上的固定装置。
6.电气推进组件，用于安装在电动车辆的发动机舱内，该电气推进组件包括电机(3)、电力电子模块(2)和充电模块(1)，其特征在于，该电气推进组件包括安装构件，该安装构件具有固定在车辆的底盘上的固定装置以及用于电机(3)、电力电子模块(2)和充电模块(1)的固定装置。
7.根据权利要求6所述的电气推进组件，其特征在于，该安装构件包括底部保持模块(5)例如底架以及顶部保持模块(4)例如顶架，该底部保持模块设有用于固定到底盘上的装置(33；34)、用于固定电机(3)的装置和用于固定电力电子模块(2)的装置，该顶部保持模块设有用于固定充电模块(1)的装置，并且该顶部保持模块设计成固定在该底部保持模块(5)上。
8.用于将电气推进组件安装在电动车辆的发动机舱内的安装方法，其特征在于，将电机(3)固定在一底部保持模块(5)的底部部分上，将电力电子模块(2)固定在该底部保持模块(5)的顶部部分上，将充电模块(1)固定在一顶部保持模块(4)上，将该顶部保持模块(4)固定在该底部保持模块(5)上，整体放入发动机舱内。
9.根据权利要求8所述的安装方法，其特征在于，将底部保持模块(5)固定在车辆的底盘上。
10.根据权利要求8或9所述的安装方法，其特征在于，将电动机的辅助元件例如压缩机或水泵固定在该底部保持模块(5)上。
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