CN112659877A - 用于车辆的动力总成的安装系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于车辆的动力总成的安装系统，该安装系统可以确保车身框架内侧的足够的安装空间并显著减小马达‑减速器组件的重心与隔振器之间的高度差，因此显著改善车辆的NVH性能。该安装系统包括：安装单元，用于将车辆的动力总成安装到车身框架。每个安装单元包括：车身侧支架，联接到车身框架上；动力总成侧支架，联接到动力总成；以及隔振器，安装在车身侧支架和动力总成侧支架之间。车身侧支架在联接到车身框架的外侧表面，并且从车身框架向下延伸，因此，车身侧支架和隔振器位于相应车身框架的外侧空间中。

Description

用于车辆的动力总成的安装系统

技术领域

本公开涉及一种用于车辆的动力总成的安装系统。更具体地，本公开涉及一种用于将包括马达和减速器的动力总成安装在车身框架上的安装系统。

背景技术

该部分中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，并且可以不构成现有技术。

在普通车辆中，利用具有振动隔离功能的安装系统将包括发动机、变速器等的动力总成安装在车身框架上，并且该安装系统的主要功能是在车身框架上支撑动力总成的重量，并防止发动机的振动传递至车身框架。

具有振动隔离功能的用于动力总成的安装系统是对包括诸如振动、噪音、乘坐舒适性等性能的车辆的适销性具有很大的影响的重要因素。

通常在诸如卡车的商用柴油车辆中使用的发动机安装系统以特定角度倾斜地安装在车身框架上，以抑制由发动机行为引起的振动。

图1示意性地示出了通过卡车的传统的安装系统支撑包括发动机、变速器等的动力总成的状态。

如图1所示，安装系统被构造成在车身框架1上支撑包括发动机、变速器等的动力总成2，并且包括固定地安装在车身框架1的内表面上的车身侧支架3、固定地安装在动力总成2的一侧(发动机的一侧)的动力总成侧支架4以及插设在车身侧支架3和动力总成侧支架4之间以隔离振动的隔振器5。

这里，在前后方向上延伸的车身框架1设置在车辆的两侧，即，第一和第二车身框架1分别设置在车辆的两侧，并且图1示出了车身框架1的截面形状。

如图1所示，第一和第二车身框架1具有近似C形的横截面，并且包括发动机、变速器等的动力总成2安装在两侧的两个车身框架1之间。

这里，车身侧支架3和隔振器5位于车身框架1的内侧空间内，并且在安装系统的隔振器5的位置与发动机的重心之间存在高度差(参考图2)。

图1的安装系统适用于安装柴油发动机的卡车，并且，如果将该安装系统应用于诸如氢燃料电池车辆或电动车辆的马达驱动的车辆，则就会存在以下问题。

在氢燃料电池车辆或电动车辆中，在动力总成的组件中，发动机被马达代替，并且与安装柴油发动机的普通卡车一样，利用安装系统将包括马达、减速器等的动力总成安装在沿前后方向设置在车辆的两侧的两个车身框架上。

首先，与普通柴油发动机车辆相比，氢燃料电池车辆或电动车辆具有必须安装在车身框架的内侧空间中的大量的软管、管道和配线元件。

例如，冷却水软管或冷却水管道、高压电缆等设置在车身框架的内侧空间中，并且如果使用与普通柴油卡车相同的安装系统，则支架3和隔振器5位于车身框架1的内侧空间内，因此没有用于冷却水软管或冷却水管道、高压电缆等的空间。

此外，我们发现，如果将传统的安装系统应用于马达驱动的车辆，则如图2所示，在安装系统的隔振器5的位置与动力总成2的重心之间存在高度差，并且由于这种高度差，车辆的振动隔离性能可能大大降低。

更详细地，在诸如氢燃料电池车辆或电动车辆的马达驱动的车辆中，马达在低RPM区域中输出大扭矩，因此需要在起动时有效地控制马达和减速器的位移。

然而，当隔振器5的位置和动力总成2的重心之间存在高度差时，难以控制动力总成2的位移，马达的位移增加并且因此可能发生过度振动，从而使车辆的噪音、振动和声振粗糙度(NVH)性能大大恶化。

发明内容

本公开提供一种用于动力总成的安装系统，该安装系统将包括马达、减速器等的动力总成安装在诸如马达驱动的卡车的商用车辆中以确保在车身框架内侧的用于软管或管道以及配线元件的足够的安装空间。

本公开还提供一种用于动力总成的安装系统，该安装系统可以显著减小马达或减速器的重心与隔振器之间的高度差，并因此可以有效控制马达或减速器的位移并改善车辆的噪声、振动和声振粗糙度(NVH)性能。

在本公开的一方面中，一种用于车辆的动力总成的安装系统，包括：安装单元，用于将动力总成安装到第一车身框架和第二车身框架，第一车身框架和第二车身框架设置在车辆的两侧并且在车辆的前后方向上延伸。具体地，每个安装单元包括：车身侧支架；动力总成侧支架；以及隔振器(insulator)，安装在车身侧支架和动力总成侧支架之间以用于隔离振动，其中，车身侧支架固定到第一车身框架和第二车身框架中的相应车身框架，动力总成侧支架固定到动力总成。在一种形式中，在车身侧支架联接到相应车身框架的外侧表面的状态下，车身侧支架向相应车身框架的下侧延伸，因此，车身侧支架和隔振器位于相应车身框架的外侧空间中。

在一种形式中，隔振器可以联接到向车身框架的下侧延伸的车身侧支架的下端，并且位于车身框架的下方。

在另一形式中，第一车身框架和第二车身框架可以分别具有C形横截面，并且，在车身侧支架位于车身框架的外侧空间中并且隔振器位于车身框架的下方的状态下，管道或软管以及配线元件位于每个车身框架的内侧空间中或穿过每个车身框架的内侧空间。

在本公开的一些形式中，车身侧支架的上端可以联接到车身框架的外侧表面，车身侧支架可以具有向下延伸后向第一车身框架和第二车身框架之间的中心横向弯曲的形状，并且隔振器可以联接到车身侧支架的横向弯曲部分的端部。

在本公开的一些形式中，在动力总成侧支架联接到动力总成的侧表面的状态下，动力总成侧支架的下端可以联接到隔振器。

在本公开的一些形式中，车辆的在车辆的两侧设置的第一车身框架和第二车身框架之间的动力总成可以由安装单元安装成从车身框架向下突出，因此车身框架上方的空间可以用作部件安装空间或装载空间。

在本公开的一些形式中，安装单元可以包括沿每个车身框架设置的多个安装单元，并且在安装单元的各位置处支撑动力总成。

在本公开的一些形式中，沿每个车身框架设置的至少一个安装单元的动力总成侧支架可以联接到动力总成的后表面。

在本公开的一些形式中，动力总成的后表面可以为减速器的后表面，联接到减速器的后表面的动力总成侧支架可以具有在长度方向上以预定间隔设置的多个紧固部，并且相应的紧固部可以联接到减速器的后表面。

在本公开的一些形式中，动力总成可以包括马达和减速器。

下面讨论本公开的其它方面和形式。

根据本文提供的描述，进一步的应用领域将变得显而易见。应该理解的是，描述和具体示例仅旨在用于说明的目的，而并不旨在限制本公开的范围。

附图说明

为了使本公开易于理解，现在将通过示例的方式并参考附图描述本公开的各种形式，其中：

图1是示意性地示出由传统的安装系统支撑包括发动机、变速器等的动力总成的状态的视图；

图2是示出传统的安装系统中的动力总成的重心与隔振器之间的高度差的视图；

图3是示出通过本公开的一种形式的通过安装系统将马达和减速器安装在车身框架上的状态的立体图；

图4是示出通过本公开的一种形式的通过安装系统将马达和减速器安装在车身框架上的状态的侧视图；以及

图5是示出通过本公开的一种形式的通过安装系统将马达和减速器安装在车身框架上的状态的剖视图。

本文描述的附图仅出于说明目的，并且不旨在以任何方式限制本公开的范围。

具体实施方式

以下描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制本公开、应用或用途。应当理解的是，在所有附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。

在下文中，将参照附图详细描述本公开的各种形式，这些形式的示例在附图中示出并且在下面描述。尽管将结合示例性形式描述本公开，但是应当理解的是，本描述并不旨在将本公开限制为那些示例性形式。相反，本公开旨在不仅涵盖示例性形式，而且涵盖可以包括在本公开的思想和范围内的各种替代、修改、等同形式和其它形式。

应该理解的是，附图不一定按比例绘制，而是呈现了各种特征的稍微简化的表示以示出本公开的基本原理。如本文所公开的本公开的特定设计特征，包括例如特定尺寸、方向、位置和形状，将由特定的预期应用和使用环境部分地确定。

在各种形式的下列描述中，将理解的是，当部件“包括”元件时，该部件可以进一步包括其它元件，并且除非另有说明，否则不排除其它元件的存在。

本公开涉及一种用于动力总成的安装系统，可以通过安装系统将包括马达、减速器等的动力总成安装在诸如燃料电池车辆或电动车辆的马达驱动的车辆的车身框架上。

具体地，本公开涉及的安装系统可以应用于诸如马达驱动的卡车的商用车辆，以将包括马达和减速器的动力总成安装在沿车辆前后方向设置的车身框架上。

如图2所示，如果动力总成(马达-减速器组件)2的重心与隔振器5之间存在高度差，则当马达和减速器旋转时，隔振器5承受Y轴方向和Z轴方向的负荷。

这里，随着动力总成2的重心和隔振器5之间的高度差减小，Y轴方向上的负荷减小并且Z轴方向上的负荷增大。由于在Z轴方向上的K值(弹簧刚度值)远大于在Y轴方向上的K值，所以可以有效地控制动力总成2相对于Z轴方向上的负荷的位移。

因此，当减小动力总成2与隔振器5之间的高度差时，可以减小Y轴方向上的负荷，从而可以有效地控制马达和减速器的位移。

本公开减小动力总成的重心和隔振器之间的高度差，并且将参照附图详细描述本公开的示例性形式。

图3是示出通过本公开的一种形式的安装系统将马达和减速器安装在车身框架上的状态的立体图，图4是示出通过本公开的一种形式的安装系统将马达和减速器安装在车身框架上的状态的侧视图。

图5是沿着图3的线A-A截取的剖视图，示出通过本公开的一种形式的安装系统将马达和减速器安装在车身框架上的状态。

如图3至图5所示，在诸如马达驱动的车辆的商用车辆上，动力总成的组件(即，彼此联接的马达21和减速器22)安装在在车辆的前后方向上延伸的两个车身框架10上。

这里，如图5所示，当两个车身框架10设置在车辆的两侧时，处于联接状态的马达21和减速器22被安装为位于两个车身框架10之间。

此外，马达21和减速器22被安装成通过本公开的一种形式的安装系统支撑在车身框架10上，并且该安装系统介于车辆10两侧的两个车身框架10与马达21或减速器22之间。

即，安装系统联接到车辆两侧的两个车身框架10，马达21和减速器22联接到安装系统，因此，马达21和减速器22通过安装系统安装在车身框架10上。

本公开的一种形式的安装系统包括多个安装单元30，多个安装单元30被安装成在车身框架10上分别支撑马达21或减速器22。

这里，每个安装单元30可以包括：车身侧支架31；动力总成侧支架35；以及隔振器37，被安装为介于车身侧支架31和动力总成侧支架35之间。

在本公开的一种形式中，一个车身侧支架31、一个动力传动系统侧支架35和一个隔振器37构成一个安装单元30，并且这种安装单元30设置在车身框架10的每个安装点处。

即，安装系统用于在各安装点处将彼此联接的马达21和减速器22(即，动力总成的马达-减速器组件20)安装在车身框架10上，并且，为此，安装系统包括多个安装单元30，每个安装单元30设置在车身框架10的每个安装点处。

这里，安装单元30被构造成介于马达21或减速器22与车身框架10之间，并且每个安装单元30包括一个车身侧支架31、一个动力总成侧支架35和一个隔振器37。

更详细地，每个安装单元30包括：车身侧支架31，固定地安装在车身框架10上；动力总成侧支架35，固定地安装在马达21或减速器22处；以及隔振器37，被安装成介于车身侧支架31和动力总成侧支架35之间以执行隔振功能。

参照图3和图5，马达-减速器组件20被安装成位于两个车身框架10之间，并且如图4示例性地所示，安装单元30沿着各车身框架10以预定间隔设置。

参照图3和图4，在设置在车辆两侧的两个车身框架10上设置总共六个安装单元30，即，在每个车身框架10上沿前后方向以预定间隔设置三个安装单元30。

这样，在两个车身框架10的每个上可以设置相同数量的安装单元30。

尽管图3和图4示例性地示出了总共六个安装单元30，但是安装单元30的数量不限于如图3和图4所示的三个，并且可以进行各种修改。

在本公开的一种形式中，马达21和减速器22被安装成从车身框架10向下突出，在这种情况下，马达21和减速器22可以被安装成不从车身框架10向上突出。

在其它形式中，马达21和减速器22可被安装成使得马达21和减速器22中的每一个的大部分位于两个车身框架10之间并且在两个车身框架10下方，并且马达21和减速器22中的每一个的预定部分从车身框架10向上突出，在这种情况下，从车身框架10的上表面向上突出的马达21或减速器22的部分可以减小或最小化。

此外，即使马达21或减速器22的一部分不可避免地从车身框架10向上突出，车身框架10的上表面与从车身框架10的上表面突出的马达21或减速器22的部分之间的高度差B(图4中)也可以减小或最小化。

由此，车身框架10上方的空间可以用作其它部件的安装空间或装载空间。

在一种形式中，固定到车身框架10的外侧表面的车身固定单元32形成在安装单元30的车身侧支架31的上部，并且固定到隔振器37的接合部33形成在车身侧支架31的下端。

这里，车身侧支架31可以具有从车身固定单元32向下延伸后向两个车身框架10之间的中心横向弯曲的形状，并且作为弯曲形状的端部的接合部33可以接合到隔振器37的侧部。

因此，车身侧支架31与隔振器37一起位于车身框架10的外侧空间中，并且车身侧支架31在车身框架10的外侧表面设置至车身框架10的下方。这里，在将隔振器37设置在车身框架10的下方的状态下安装马达-减速器组件2。

此外，如图5中示例性地所示，在动力总成侧支架35联接到马达21或减速器22的侧表面的状态下，动力总成侧支架35的下端联接到隔振器37。

此外，在将车身侧支架31和动力总成侧支架35接合到隔振器37的状态下，可以利用螺栓34将车身侧支架31和动力总成侧支架35紧固到隔振器37，并且车身侧支架31和车身框架10之间或动力总成侧支架35和马达21或减速器22之间也可以利用螺栓34彼此紧固而固定。

这里，螺栓34穿过的圆柱管道(未示出)或螺栓34被拧入的螺母构件(未示出)可以插入到隔振器37的橡胶材料内侧。

此外，螺母36可以紧固到螺栓34的端部，螺栓34被联接成在车身侧支架31的车身固定部32和车身框架10的侧表面(外侧表面)接合的状态下穿过车身固定部32和车身框架10的侧表面，并且螺母36可以紧固到螺栓34的端部，螺栓34被联接成在车身侧支架31的接合部33和隔振器37的接合部38接合的状态下穿过接合部33和接合部38。

此外，在沿着车身框架10设置至少一个安装单元30的情况下，即，如图5所示，位于最末端位置的安装单元30可以包括紧固到减速器22的后表面的动力总成侧支架39。

在图5中，附图标记39表示在沿着车身框架10设置的安装单元30中位于最末端位置的安装单元30的动力总成侧支架，并且如图5所示，最末端的安装单元30的动力总成侧支架39紧固到减速器22的后表面。

这里，动力总成侧支架39延伸以具有较长的长度，并因此可以接合到减速器22的后表面的边缘部分，并且在动力总成侧支架39中在长度方向上以预定间隔形成有多个紧固部39a。

因此，在紧固部39a接合到减速器22的后表面的状态下，可以通过利用螺栓(未示出)将紧固部39a和减速器22紧固以将动力总成侧支架39固定到减速器22。

此外，在动力总成侧支架39的下端接合到隔振器37的状态下，可以通过利用螺栓34将动力总成侧支架39的下端与隔振器37紧固以将动力总成侧支架39固定到隔振器37。

在图5中，附图标记35表示位于具有由附图标记39表示的动力总成侧支架的最末端安装单元30的后面的另一安装单元30的动力总成侧支架。

如上所述，由附图标记35表示的动力总成侧支架具有这样的结构，在该结构中结合到马达21或减速器22的侧表面的动力总成侧支架35的下端联接到隔振器37。

在一种形式中，如图5所示，可以通过安装系统安装马达-减速器组件20，使得马达-减速器组件20设置在位于车辆两侧的两个车身框架10之间的内侧空间中。

在另一种形式中，可以通过安装系统将马达-减速器组件20安装在车身框架10上，使得马达-减速器组件20从两个车身框架10向下突出，在这种情况下，马达-减速器组件20可以被安装成不从车身框架10向上突出。

此外，可以通过安装系统使马达-减速器组件20位于在车辆两侧的两个车身框架10之间的空间中，并且马达-减速器组件20可以被安装成马达-减速器组件20的一部分从车身框架10向下突出，而不是从车身框架10向上突出，并且在这种情况下，隔振器37可以被设置成位于车身框架10的下方。

此外，在动力总成侧支架35紧固到马达21或减速器22的侧表面的状态下，动力总成侧支架35的下端和隔振器37可以位于联接到动力总成侧支架35的马达21或减速器22的侧表面的正下方。

从而，如图5所示，用于安装的组件没有位于具有C形横截面的每个车身框架10的内侧空间内，因此，该内侧空间可以用作软管或管道、电缆等定位或穿过的空间。

此外，由于马达-减速器组件20位于两个车身框架10之间并从车身框架10向下突出，并且隔振器37也位于两个车身框架10的下方，因此与传统的高度差相比，隔振器37与马达-减速器组件20的重心之间的高度差C(图4中)可以显著减小，并且由于高度差被最小化，可以有效地控制马达21和减速器22的位移。

此外，当应用安装系统并且马达-减速器组件20最初安装在车身框架10上时，可以将马达-减速器组件20从车身框架10的上侧移动到下侧。

此外，为了在将马达-减速器组件20安装在车辆中后接收A/S，当马达-减速器组件20与车身框架10分离时，如果在车身框架10上部安装或装载其它部件，则不可能通过将马达-减速器组件20移动到车身框架10的上方来将马达-减速器组件20与车身框架10分离。

在这种情况下，在松开并移除在车身侧支架31与隔振器37之间的螺栓34之后，可以通过将马达-减速器组件20移动到车身框架10的下方来将马达-减速器组件20与车身框架10分离。

此外，当在A/S维修之后将马达-减速器组件20重新安装在车身框架10上时，不可能通过将马达-减速器组件20从车身框架10的上侧移动到下侧来将马达-减速器组件20安装在车身框架10上，因此，可以通过将马达-减速器组件20从车身框架10的下侧移动到上侧来将马达-减速器组件20安装在车身框架10上。

这里，为了抑制或防止由于隔振器37的位移而在隔振器37和车身侧支架31之间发生干扰，可以在隔振器37的接合部38与车身侧支架31的接合部33之间插设垫片40。

垫片40的应用是为了在马达-减速器组件20从下侧移动到上侧以重新安装时防止隔振器37与车身侧支架31之间的干扰，并且在马达-减速器组件20的向上移动完成之后将垫片40安装在隔振器37与车身侧支架31的接合部33之间。

这样，在本公开的示例性形式中的安装系统可以确保在车身框架10内侧的软管或管道以及配线元件的足够的安装空间，并且显著减小马达21或减速器22的重心与隔振器37之间的高度差，因此能够有效地控制马达21或减速器22的位移，并且通过减小位移而大大改善车辆的噪声、振动和声振粗糙度(NVH)性能。

此外，如果如在传统的安装系统中那样，车身侧支架和隔振器位于每个车身框架的内侧空间中，则在A/S维修时首先将外围部件与车身框架分离，然后将马达-减速器组件与车身框架分离，但是，在本公开形式的安装系统中，马达-减速器组件可以在A/S维修时从车身框架的下部分离，因此，可以显著减少需要首先从车身框架分离以便分离马达-减速器组件的其它外围部件的数量，从而可以确保可维护性。

从以上描述显而易见的是，本公开的示例性形式中的用于车辆的动力总成的安装系统可以确保在车身框架内侧的用于软管或管道和配线元件的足够的安装空间，并且显著减小马达或减速器的重心与隔振器之间的高度差，因此能够显著改善车辆的噪声、振动和声振粗糙度(NVH)性能。

已经参考本公开的示例性形式详细描述了本公开。然而，本领域技术人员将理解的是，可以在不脱离本公开的原理和思想的情况下对这些形式进行改变。

Claims (10)

1.一种用于车辆的动力总成的安装系统，包括：

安装单元，用于将所述动力总成安装到第一车身框架和第二车身框架，所述第一车身框架和所述第二车身框架设置在所述车辆的两侧并且在所述车辆的前后方向上延伸，

其中，每个所述安装单元包括：

车身侧支架；

动力总成侧支架；以及

隔振器，安装在所述车身侧支架和所述动力总成侧支架之间以用于隔离振动，

其中，所述车身侧支架固定到所述第一车身框架和第二车身框架中的相应车身框架，所述动力总成侧支架固定到所述动力总成，并且

所述车身侧支架联接到所述相应车身框架的外侧表面并且向所述相应车身框架的下侧延伸，并且所述车身侧支架和所述隔振器位于所述相应车身框架的外侧空间中。

2.根据权利要求1所述的安装系统，其中，

所述隔振器联接到向所述相应车身框架的下侧延伸的所述车身侧支架的下端，并且所述隔振器位于所述相应车身框架的下方。

3.根据权利要求2所述的安装系统，其中，

所述第一车身框架和所述第二车身框架分别具有C形横截面；并且

在所述车身侧支架位于所述相应车身框架的外侧空间中并且所述隔振器位于所述相应车身框架的下方的状态下，管道或软管以及配线元件位于所述相应车身框架的内侧空间中或穿过所述相应车身框架的内侧空间。

4.根据权利要求2所述的安装系统，其中，

所述车身侧支架的上端联接到所述相应车身框架的外侧表面；

所述车身侧支架向下延伸后向所述第一车身框架和所述第二车身框架之间的中心横向弯曲；并且

所述隔振器联接到所述车身侧支架的横向弯曲部分的端部。

5.根据权利要求2所述的安装系统，其中，

在所述动力总成侧支架联接到所述动力总成的侧表面的状态下，所述动力总成侧支架的下端联接到所述隔振器。

6.根据权利要求1所述的安装系统，其中，

所述车辆的所述动力总成通过所述安装单元安装在所述第一车身框架和所述第二车身框架之间，并从所述第一车身框架和所述第二车身框架向下突出，使得所述第一车身框架和所述第二车身框架上方的空间用作部件安装空间或装载空间。

7.根据权利要求1所述的安装系统，其中，

所述安装单元沿所述第一车身框架和所述第二车身框架的每个车身框架设置并且在所述安装单元的相应位置处支撑所述动力总成。

8.根据权利要求7所述的安装系统，其中，

至少一个所述安装单元的动力总成侧支架联接到所述动力总成的后表面。

9.根据权利要求8所述的安装系统，其中，

所述动力总成的所述后表面是减速器的后表面；

联接到所述减速器的所述后表面的所述动力总成侧支架具有在长度方向上以预定间隔设置的多个紧固部；并且

所述多个紧固部分别联接到所述减速器的所述后表面。

10.根据权利要求1所述的安装系统，其中，

所述动力总成包括马达和减速器。

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