CN107600187A - 层叠组装式机舱平台支架 - Google Patents

Abstract

一种层叠组装式机舱平台支架，解决了现有机舱平台支架存在的集成度低、维修难，各控制单元零部件的安装位置调整、更换不便等问题。包括分别布置有控制单元零部件的组装式平台，其技术要点是：组装式平台采用由第一平台至第四平台相互层叠，利用紧固件通过连接孔接合成整体的分体式框架结构，能够根据电器控制单元零部件的形状特征布置，可以利用与第三平台横梁上的角形连接板固定在一起的转接架和卡接在横梁另一端的平台悬置，实现组装式平台整体装配在车架的纵梁上。其结构设计合理，充分利用有效空间，整体布置紧凑，载荷分布均匀，使用安全可靠，安装维护调整方便，显著提高工作效率，既可实现平台化、模块化设计，又能缩短整车开发周期。

Description

层叠组装式机舱平台支架

技术领域

本发明涉及一种用于纯电动汽车机舱内的平台支架，特别是一种在机舱内用于布置作为控制单元的各种零件的层叠组装式机舱平台支架。属于汽车设计技术领域。

背景技术

目前，纯电动汽车相对于汽柴油燃料汽车的区别主要是以电池组作为动力能源，电池组布置在地板下方，通过电池盒与车架横梁固定；以电机作为驱动力，电机固定在车架中前部横梁上；利用电器控制系统作为控制单元布置在机舱支架总成上，通过传动系统驱动车轮运动。其中，布置在机舱支架总成上的电器控制单元零部件包括：电机控制器、DC-DC电压转换器、高压配电箱、电动水泵、电动转向泵、转向泵控制器、电动压缩机、电动真空泵等零部件，这些零部件需要根据各自的形态适当调整其安装位置。现有的机舱支架总成大多是台阶形一体成型结构，很难满足上述调整其安装位置的要求。例如，在专利公布号为CN104691621A的“纯电动汽车机舱支架总成”中，公开的结构包括一体成型的机舱支架本体，该机舱支架本体包括前、后横梁，横梁之间设有零部件安装面及左、右安装纵梁，成台阶形分布。这种结构能够为充电机总成、电机控制器、高压电池、电加热器、蓄电池、电动压缩机、空调管等提供安装位置。尽管其解决了电控元件的布置问题，实现部件集成，能够提升生产及装配的效率，但是，由于该机舱支架采用模压一体成型的单层的机构，可供电控元件的零部件布置面积有限，所以集成程度不高。并且，该机舱支架四角位置通过四个安装孔与车身纵梁连接，给日常的检修和零部件更换造成困难，需要将车身和车架分离后才可操作，费工费时，从而影响其推广应用。类似的平台支架还有：

专利公告号为CN204846060U的“轻型客车平台支架”，其记载的结构包括车身左、右纵梁和平台支架；车身左、右纵梁平行相对而设，在车身左、右纵梁的内侧上分别设有一个或一个以上的安装支架；平台支架的两端分别通过螺栓锁付在车身左纵梁的安装支架和车身右纵梁的安装支架上。平台支架为一个矩形框架。

专利公告号为CN204871186U的“轻型客车第一层平台支架”，其公开的支架为矩形框架构件，在支架的两侧分别设有与副车架连接的平台支架锁付点，在支架的中部并排设置电动油泵安装位和空调压缩机安装位，在支架的两侧、平台支架锁付点内侧分别设有上层平台支架安装孔。在副车架上增加一个平台支架，满足机舱内电器元件的布置需求和强度要求。副车架与车身的安装位置在支架的外侧。在维修的时候，需要先拆下两侧轮胎，后拆解副车架与车身的安装螺栓，分解部分线路与管路后，才能将副车架与车身分离，最后才能拆下第一平台支架，维修非常不方便。

专利公告号为CN204978489U的“轻型纯电动客车发动机舱第二平台支架”，其技术特征：包括顶部框架、两个支撑架、两个辅助支撑脚；顶部框架、两个支撑架的两侧分别垂直连接在两个支撑架的顶部，两个辅助支撑脚的上端分别固接在顶部框架的前边且两个辅助支撑脚分别通过连接杆与两个支撑架的下部连接，构成一个矩形框架。

专利公告号为CN205220558U的“轻型纯电动客车发动机舱第三平台支架结构”，其包括两根纵梁、三根顶横梁、二根底横梁、四根竖梁和多根拼焊支架；两根纵梁平行设置，三根顶横梁的两端分别固定在两根纵梁的两端和中部，构成一个顶部框架；四根竖梁的上端分别固定在两根纵梁的两端且与顶部框架垂直，二根底横梁的两端分别与四根竖梁的下端固接，多根拼焊支架间隔固接在一根纵梁的外侧。

上述几种平台支架，虽然一定程度上能满足机舱内电器元件的布置需求和强度要求，可是都采用框架式整体结构，电器元件直接安装在框架上，没有面板的框架是不能很好的保护电器元件，无法防止来自车辆底部的磕碰、飞溅的石头等，对电器元件造成的伤害。另外，平台支架与车架之间的安装高度无法调节，通用性较差。

综上所述，因现有机舱平台支架受空间位置限制，在结构集成度、电控元件的零部件的布置，维修等方面都存在一定问题，不能满足电动汽车日益增多的电控单元零部件安装位置调整的需求，故现有机舱平台支架很有优化的必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种层叠组装式机舱平台支架，解决了现有机舱平台支架存在的集成度低、维修难，各控制单元零部件的安装位置调整、更换不便等问题，其结构设计合理，充分利用有效空间，整体布置紧凑，载荷分布均匀，使用安全可靠，安装维护调整方便，显著提高工作效率，既可实现平台化、模块化设计，又能缩短整车开发周期。

本发明所采用的技术方案是：该层叠组装式机舱平台支架包括分别布置有控制单元零部件的组装式平台以及连接用的紧固件，其技术要点是：所述组装式平台由带有面板的第一平台至第四平台相互层叠，利用紧固件通过连接孔接合成整体的分体式框架；第一平台底板连接孔与第二平台上部支撑臂连接孔相互匹配，利用紧固件连接固定，第二平台底部的设置有调距孔的上调节臂与第三平台上部的设置有调距孔的下调节臂相互插接，并将相互对应匹配在一起的调距孔利用紧固件连接固定，并通过调整各自相互匹配的调距孔的不同对应位置，实现第二平台与第三平台间距的调节，第三平台纵梁连接孔与第四平台上部的吊臂孔相互对接，利用紧固件连接固定，将第四平台吊挂在第三平台的底部；第三平台横梁一端的下调节臂底部设置有角形连接板，横梁另一端底部卡接有平台悬置，利用与角形连接板固定在一起的转接架和卡接在横梁另一端的平台悬置，实现组装式平台整体装配在车架的纵梁上。

在所述第二平台与第三平台之间实现间距调节的上、下调节臂上的调距孔至少设置二组。

所述第四平台上设置有优化前轴荷及前后轴荷分配的配重。

所述第一平台1设置成阶梯形平台，采用由板材制成面板和型钢制成底板的组装式结构，作为组装式平台的顶层，面板和底板之间利用紧固件组装而成。

所述第二平台2由板材制成的面板和型钢制成的支撑框架构成，面板通过紧固件组装在支撑框架的中框上，中框上部分别在四个角部设置支撑臂，中框底部分别在四个角部设置上调节臂。

所述第三平台包括纵、横梁构成的框架、通过紧固件组装在框架上的由板材制成的面板和分别固定在框架四个角部上方的下调节臂。

所述第四平台包括由型钢制成的底框和四个吊臂构成的U型框架及通过紧固件组装在底框上的由板材制成的面板。

本发明具有的优点及积极效果是：由于本发明的组装式平台采用由带有面板的第一平台至第四平台相互层叠，利用紧固件通过连接孔接合成整体的分体式框架结构，可以利用与第三平台横梁上的角形连接板固定在一起的转接架和卡接在横梁另一端的平台悬置，实现组装式平台整体装配在车架的纵梁上，所以其结构设计合理，充分利用有效空间，整体布置紧凑，载荷分布均匀，使用安全可靠，安装维护调整方便，显著提高工作效率，既可实现平台化、模块化设计，又能缩短整车开发周期。具体理由说明如下：

安装时，首先在保证周边间隙的前提下，可使组装式平台整体位置尽量布置在机舱的中心，以保证载荷分布均匀，安全美观。其次组装式平台有第一平台至第四平台的层级之分，能够根据电器控制单元零部件的形状特征布置在各相应平台的面板上，并且充分考虑高、低压线束及管路的走向、固定方式分别进行集成，保证结构紧凑、布置合理，使用安全可靠。电器元件直接安装在面板上，而不是如同现有机舱平台支架那样，直接安装在框架上，能够更好的保护电器元件，有效地防止来自车辆底部的磕碰、飞溅的石头，对电器元件造成伤害。同时，为了满足方便安装维修，将组装式平台的顶层第一平台设计为独立可拆卸的结构，利用调整上、下调节臂的调距孔，在第二平台与第三平台实现二者间距的调节。这在日常的安装、检修工作中，不仅节省了的材料，减少了工时，显著提高工作效率，而且合理利用了有限的空间，使机舱件布置得更加井然有序。

上述组装式平台采用整体的分体式框架结构，无论是对电器控制单元零部件安装位置的调整，还是日常维护对零部件的更换，均可满足安装、维护、调整方便的使用要求。同时，由于吊挂在第三平台底部的第四平台在整车中的布置位置相对居中，所以在兼顾机舱布置、支架强度的同时，可在第四平台上安装配重块，进行前后轴重优化。该组装式平台可以兼顾整车开发平台支架的需要，经CAE分析，在保证强度的前提下进行优化配重，延续整车开发路线，既能使前后轴重比相近，还可缩短整车开发周期。

在日常维修中，如需更换电器控制单元零部件可以直接在机舱内，将组装式平台逐层拆解进行更换。或者从车身轮旋位置就可将组装式平台连接支架与车架纵梁的联接螺栓拆下，就可以将组装式平台整体直接取出。不需将车身抬高，大大减少劳动强度，更加方便维修。因此，本发明从根本上解决了现有机舱平台支架存在的集成度低、维修难，各控制单元零部件的安装位置调整、更换不便等问题。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步描述。

图1是本发明一种立体结构示意图；

图2是图1的分体结构示意图；

图3本发明一种使用状态示意图。

图中序号说明：1第一平台、2第二平台、3第三平台、4第四平台、5转接架、6平台悬置、7调距孔、8车架、9底板连接孔、10支撑臂连接孔、11上调节臂、12下调节臂、13纵梁连接孔、14吊臂孔、15角形连接板、16横梁。

具体实施方式

根据图1～3详细说明本发明的具体结构。该层叠组装式机舱平台支架包括分别布置有电器控制单元零部件的组装式平台以及连接用的紧固件，如螺栓、螺母、垫圈、销钉和弹簧垫等。其中组装式平台由带有面板的第一平台1、第二平台2、第三平台3和第四平台4，由上至下相互顺序层叠，利用紧固件通过连接孔接合成整体的分体式框架。为延长使用寿命，上述组装式平台表面作防腐处理，如电镀喷漆等。各平台的具体结构形状应根据实际需要和可能进行设置。

本实施例中，第一平台1设置成阶梯形平台，采用由板材制成面板和型钢制成底板的组装式结构，作为组装式平台的顶层。为确保其在制作和维修过程中便于安装拆卸，面板和底板之间利用紧固件组装而成。第二平台2由板材制成的面板和型钢制成的支撑框架构成，面板通过紧固件组装在支撑框架的中框上，中框上部分别在四个角部设置支撑臂，中框底部分别在四个角部设置上调节臂11。第三平台3包括纵、横梁构成的框架、通过紧固件组装在框架上的由板材制成的面板和分别固定在框架四个角部上方的下调节臂12。第四平台4包括由型钢制成的底框和四个吊臂构成的U型框架及通过紧固件组装在底框上的由板材制成的面板。在第二平台2与第三平台3之间设置由上、下调节臂11、12及紧固件组成的间距调节机构，并分别在上、下调节臂11、12上，对应地加工出可以穿过紧固件的等间距的多个调距孔7，调节上、下调节臂11、12上的调距孔7至少设置二组，以便实现第二平台2与第三平台3之间的间距。本实施例中设置四组调距孔7，由于每组调距孔7之间相距40mm，所以此间距调节机构可调节高度范围为160mm，这个高度范围可以适用不同车型不同零件的装配，此间距调节机构是充分考虑平台支架的通用化而采用的独创设计。第四平台4上设置有优化前轴荷及前、后轴荷分配的配重。第四平台4是为平台支架安装配重进行的创新设计，由于第四平台4在整车中的布置位置相对居中，所以在兼顾机舱布置、支架强度的同时，在第四平台上安装配重，进行前后轴重优化。同时，通过计算校核放置配重的方法，可考虑到每个车轮的配重均衡，兼顾前轮转向特性，避免出现严重转向过渡，使操控和动力的完美结合突出表现出来，可以有效缩短整车开发周期。

第一平台1底板连接孔9与第二平台2上部支撑臂连接孔10相互匹配，利用紧固件连接固定组装在一起。第二平台2底部的设置有调距孔7的上调节臂11与第三平台3上部的设置有调距孔7的下调节臂12相互插接，并将相互对应匹配在一起的调距孔7利用紧固件连接固定，并通过调整各自相互匹配的调距孔7的不同对应位置，即很容易地实现第二平台2底部与第三平台3上部之间距离的调节。第三平台3纵梁连接孔13与第四平台4上部的吊臂孔14相互对接，利用紧固件连接固定，将第四平台4吊挂在第三平台2的底部。第三平台3横梁16一端的下调节臂12底部设置有角形连接板15，横梁16另一端底部卡接有平台悬置6。利用与角形连接板15固定在一起的转接架5和卡接在横梁16另一端的平台悬置6，实现组装式平台整体装配在车架8的纵梁上。只要从车身轮旋位置就可将组装式平台转接架5与车架8的联接紧固件拆下，就可以将组装式平台直接取出。这种不需将车身抬高，不仅大大减少劳动强度、而且方便维修的结构也是一个创新特点。

在组装式平台上，根据电器控制单元零部件的形状特征布置，并且充分考虑高、低压线束及管路的走向、固定方式分别进行集成。第一平台1可用于布置电机控制器、DC-DC电压转换器等件。第二平台2可用于布置高压配电箱、电动水泵等件。第三平台3可用于布置电动转向泵、转向泵控制器、电动压缩机、电动真空泵等件。第四平台4可用于布置配重块。

Claims (7)

1.一种层叠组装式机舱平台支架，包括分别布置有控制单元零部件的组装式平台以及连接用的紧固件，其特征在于：所述组装式平台由带有面板的第一平台至第四平台相互层叠，利用紧固件通过连接孔接合成整体的分体式框架；第一平台底板连接孔与第二平台上部支撑臂连接孔相互匹配，利用紧固件连接固定，第二平台底部的设置有调距孔的上调节臂与第三平台上部的设置有调距孔的下调节臂相互插接，并将相互对应匹配在一起的调距孔利用紧固件连接固定，并通过调整各自相互匹配的调距孔的不同对应位置，实现第二平台与第三平台间距的调节，第三平台纵梁连接孔与第四平台上部的吊臂孔相互对接，利用紧固件连接固定，将第四平台吊挂在第三平台的底部；第三平台横梁一端的下调节臂底部设置有角形连接板，横梁另一端底部卡接有平台悬置，利用与角形连接板固定在一起的转接架和卡接在横梁另一端的平台悬置，实现组装式平台整体装配在车架的纵梁上。

2.根据权利要求1所述的层叠组装式机舱平台支架，其特性在于：在所述第二平台与第三平台之间实现间距调节的上、下调节臂上的调距孔至少设置二组。

3.根据权利要求1所述的层叠组装式机舱平台支架，其特征在于：所述第四平台上设置有优化前轴荷及前后轴荷分配的配重。

4.根据权利要求1所述的层叠组装式机舱平台支架，其特征在于：所述第一平台1设置成阶梯形平台，采用由板材制成面板和型钢制成底板的组装式结构，作为组装式平台的顶层，面板和底板之间利用紧固件组装而成。

5.根据权利要求1所述的层叠组装式机舱平台支架，其特征在于：所述第二平台2由板材制成的面板和型钢制成的支撑框架构成，面板通过紧固件组装在支撑框架的中框上，中框上部分别在四个角部设置支撑臂，中框底部分别在四个角部设置上调节臂。

6.根据权利要求1所述的层叠组装式机舱平台支架，其特征在于：所述第三平台包括纵、横梁构成的框架、通过紧固件组装在框架上的由板材制成的面板和分别固定在框架四个角部上方的下调节臂。

7.根据权利要求1所述的层叠组装式机舱平台支架，其特征在于：所述第四平台包括由型钢制成的底框和四个吊臂构成的U型框架及通过紧固件组装在底框上的由板材制成的面板。