一种电动汽车用带线束充电口总成插座的固定装置及方法
【专利摘要】本发明提出一种电动汽车用带线束充电口总成插座的固定装置和方法，所述固定装置包括内转接支架和外转接支架，内转接支架和外转接支架固定连接于加油口盒中加油管的安装法兰面的两侧，带线束充电口总成插座在加油口盒内部固定连接于所述外转接支架上，通过本发明的技术方案，在不改变现有加油口盒内部安装法兰面及其安装孔结构的前提下，有效的实现了具有四个安装孔的满足国家标准的慢充带线束充电口总成插座在加油口盒上的牢固固定，安装操作方便，且能够满足大批量生产的要求，极大地降低了电动汽车的生产成本。
【专利说明】—种电动汽车用带线束充电口总成插座的固定装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于纯电动汽车充电改制【技术领域】，特别涉及一种纯电动汽车用的内接慢充带线束充电口总成插座与车身的固定装置及方法。
【背景技术】
[0002]能源与环保是当前全球最为关注的问题，要缓解这个两个日趋严重的问题，汽车工业必然向着环保、清洁、节能的方向发展。纯电动汽车完全以电代油，能够实现“零排放、零污染”，是解决能源和环境问题的重要手段。以纯电动汽车(简称EV，后文同)为代表的新一代节能与环保汽车是汽车工业发展的必然趋势。
[0003]为了推动纯电动汽车的产业化进程，目前多数主机厂在积极开发全新结构、全新平台EV的同时，在原有汽油车平台的基础上开发，和汽油车四大工艺实现共线柔性化生产，同时融入轻量化、电动一体化底盘、模块化车身结构、关键电控件多元集成等先进理念，从而能加快样车到小批量试制的过程，缩短关键零部件搭载测试周期，有效的推动过渡阶段规模化生产EV，为企业带来利润而用于可持续开发的良性循环效益。在此开发模式探索过程中，显然碍于成本考虑，普通量产EV车身不可能用轻量化材料完全替代，大的钣金件重开模具费用高昂，因此EV车身改制需沿用量产的汽油车平台，车身侧围就是一个例子。
[0004]如附图1所示，现有汽油车在车身侧围I上开有加油口 2，在加油口 2内安装有加油口盒001，所述的加油口盒001结构如附图2所示，底部形成安装法兰面100，在安装法兰面100的中央镂空通孔外周均匀的开设有三个安装孔101，这三个安装孔101 —般是均匀分布于同一圆周上，相互间具有约120°的扇形角，汽油车车身内的加油管3穿过安装法兰面100的中央通孔并通过其所述三个安装孔101而固定于加油口盒001上，如附图1和3所示，其中附图3是附图1去掉车身侧围I时的结构图，在加油口 2外安装有加油口盖4，这是现有汽油车通用的加油口组成结构。
[0005]为了在原有汽油车平台的基础上以共线柔性化生产来开发电动车，降低开发费用，大量厂家均选择将电动车的慢充内接带线束充电口总成插座(一般简称充电口总成，与整车上的电池包相连，充电时通过它对接的外部充电枪对车内电池包进行充电)布置在加油口，因为无论布置在车身其他侧部位置还是前后保险杠位置，都将导致相应模具改制费用的大幅增加，同时难以满足车身外观和本身的防护要求。充电口总成取代加油管而布置在加油口时，由于通常充电口总成所带插座法兰安装面具有四个安装孔(国标GB-T20234.1-2011-电动汽车转导充电用连接装置)，这与标准化的加油口盒安装法兰面100上的三个孔101不能直接配合，因此实现两者之间的安装固定是这一领域的技术障碍。当前也有个别小批量装车厂家为了节省加油口处加油口盒以及右后轮罩内板本体5的改制费用，就沿用加油口盒安装法兰面上的一到两个安装孔101配合螺栓螺母进行充电口总成的固定，或者开发能和充电口总成插座配合的小的焊接支架与加油口盒进行手工焊接(加油口盒底部面积有限，不能满足大线焊接要求)，然后在和充电口总成插座配合打螺栓固定。这些充电口总成在加油口盒处的固定方式显然达不到高强度的固定牢固度，而且根本无法满足大批量生产要求，这些手工改制的方案在冲压、焊装和总装等过程中是无法满足共线生产所要求的节拍和工装要求的，同时给焊装车间放错带来了极大挑战，因为在焊装同一线上的工人必须要知道哪些外观相同的件要开孔或者焊接支架，因此在加油口、右后轮罩内板本体等车身侧围件不变的情况下，开发一种低成本、便于大批量生产中总装工人装配的充电口总成固定装置和方法是电动汽车EV和汽油车共线柔性化生产的必然要求。
【发明内容】
[0006]基于上述现有技术问题，本发明提出一种纯电动汽车用的内接慢充带线束充电口总成插座与车身加油口盒的固定装置及方法。通过创新的设计一种慢充带线束充电口总成插座的固定转接支架，在不改变现有加油口盒内部安装法兰面及其安装孔结构的前提下，有效的实现了具有四个安装孔的满足国际标准的慢充带线束充电口总成插座在加油口盒上的牢固固定，安装操作方便，且能够满足大批量生产的要求，同时极大地降低了电动汽车的改制生产成本。
[0007]本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下:
一种电动汽车用带线束充电口总成插座的固定装置，包括固定转接支架，所述固定转接支架包括内转接支架002和外转接支架003，所述内转接支架002和外转接支架003固定连接于加油口盒001中加油管的安装法兰面100的两侧，带线束充电口总成插座004在加油口盒内部固定连接于所述外转接支架003上。
[0008]进一步的根据本发明所述的固定装置，其中所述内转接支架002上形成有凸焊螺栓201，所述外转接支架上003形成有与所述凸焊螺栓201相对应的贯穿孔303，通过所述凸焊螺栓201依次穿过所述安装法兰面100上的安装孔101和所述外转接支架上的贯穿孔303来实现将内转接支架002和外转接支架003固定连接于所述安装法兰面100两侧，且所述外转接支架003和带线束充电口总成插座004上设有相互对应的固定孔，借助固定螺栓406穿过所述固定孔来实现将带线束充电口总成插座004固定连接于外转接支架003上。
[0009]进一步的根据本发明所述的固定装置，其中所述内转接支架002包括环状的法兰本体202和布置于法兰本体法兰面上的所述凸焊螺栓201，所述凸焊螺栓201在法兰面上的分布与加油口盒中的安装孔101在其安装法兰面100上的分布相对应，所述外转接支架003包括支架本体301，在所述支架本体上开设有与所述凸焊螺栓和安装孔相对应的U形槽，在所述U形槽内形成所述贯穿孔303，所述凸焊螺栓201穿过所述安装孔和贯穿孔后，在所述U形槽内连接于固定螺母305。
[0010]进一步的根据本发明所述的固定装置，其中所述内转接支架的法兰本体202呈圆环状，所述凸焊螺栓201为三个且均匀的分布在法兰本体的法兰面上，所述法兰本体202采用磁化的钣金材料制作且内圈带翻边结构；所述外转接支架的支架本体中部为圆形镂空、外轮廓为近似正方形结构，且自镂空内侧顶层向外伸展出三个均匀分布的所述U形槽，每个U形槽的底面中心开设有一个所述贯穿孔303，且其中一个U形槽设置于支架本体的方形拐角处，所述凸焊螺栓201和固定螺母305在U形槽内未超出支架本体上表面。
[0011]进一步的根据本发明所述的固定装置，其中所述外转接支架的支架本体的其余三个方形拐角的边缘上设置有三个所述固定孔304，所述固定孔304内开设有内螺纹，所述带线束充电口总成插座004包括具有方形结构的插座面板401，且在所述插座面板的四角处开设有贯穿面板的固定孔402，所述支架本体上的固定孔304对应于与所述插座面板401上的其中三个固定孔402，所述固定螺栓406穿过插座面板上的固定孔402而螺接于所述支架本体上的固定孔304。
[0012]进一步的根据本发明所述的固定装置，其中所述固定孔的直径为6mm。
[0013]进一步的根据本发明所述的固定装置，其中所述内转接支架的法兰本体中部的圆形镂空、所述外转接支架的支架本体中部的圆形镂空与加油口盒的安装法兰面上的圆形镂空尺寸一样。
[0014]一种基于上述固定装置进行电动汽车用带线束充电口总成插座的固定方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)、将内转接支架002贴附于加油口盒001底部的安装法兰面100的外侧，并使其法兰本体202的中部镂空对准加油口盒安装法兰面100上的中部镂空，同时使法兰本体上202的凸焊螺栓201分别对应插入安装法兰面上的安装孔101 ；
(2)、在加油口盒内部安装外转接支架003，使外转接支架的支架本体301的中部镂空对准加油口盒内安装法兰面100的中部镂空，使支架本体301上的贯穿孔303对准加油口盒安装法兰面上的安装孔101，同时使内转接支架上的凸焊螺栓201穿出所述贯穿孔303，并将螺母305拧紧于所述凸焊螺栓201上；
(3)、将带线束充电口总成插座004的线束穿过所述中部镂空，将带线束充电口总成插座004的插座面板401贴设于外转接支架的支架本体表面，使插座面板401上的固定孔402对准支架本体301上的固定孔304，然后将固定螺栓406贯穿插座面板401上的固定孔402而螺接于支架本体301上的固定孔304内。
[0015]进一步的根据本发明所述的固定方法，其中所述步骤(2)中，在所述外转接支架的支架本体上由镂空内侧向外开设的U形槽内将所述螺母305拧紧于所述凸焊螺栓201上。
[0016]进一步的根据本发明所述的固定方法，其中所述步骤(2)和(3)的操作空间不和加油口盒发生干涉。
[0017]通过本发明的方案至少能够达到以下技术效果:
I)、本发明提出在不改变同一平台传统汽油车部分车身结构的前提下，开发电动汽车时所用充电口总成(带线束的充电插座，连接车载电池包，作为外接充电枪接入口)和车身的配合方法，为沿用传统车改制成电动车布置充电口时提供了最小成本、满足大规模生产的改制方案，极大地降低了电动汽车的改制生产成本。
[0018]2)、通过本发明所述的固定转接支架，在不改变现有加油口盒内部安装法兰面及其三个安装孔结构的前提下，有效的实现了具有四个安装孔的国家标准充电口总成插座在加油口盒上的固定，其固定的牢固强度很高。
[0019]3)、本发明所提供的固定转接支架结构简单便于实现，所提供的充电口总成和车身的固定配合方法操作简单，便于推广，市场实用前景广阔。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]附图1为现有汽油车上的加油口结构示意图；
附图2为附图1所示加油口内安装的加油口盒结构示意图； 附图3为附图1所示加油口去掉车身侧围时的加油口盒安装结构示意图；
附图4为本发明所述内转接支架的结构示意图；
附图5为本发明所述外转接支架的结构示意图；
附图6为本发明所述内转接支架在加油口盒底部外侧的安装结构示意图；
附图7为本发明所述外转接支架在加油口盒内侧的安装结构示意图；
附图8为电动汽车用的带线束充电口总成插座的结构示意图；
附图9为带线束充电口总成插座通过本发明所述转接支架固定安装于加油口盒上的结构示意图；
附图10为本发明所述内外转接支架、加油口盒以及带线束充电口总成插座的安装过程爆炸图。
[0021]图中各附图标记的含义如下:
1-车身侧围、2-加油口、3-加油管、4-加油口盖、5-右后轮罩内板本体；
001-加油口盒、100-安装法兰面、101-安装孔；
002-内转接支架、201-凸焊螺栓、202-法兰本体；
003-外转接支架、301-支架本体、302-U形槽、303-贯穿孔、304-固定孔、305-螺母；
004-带线束充电口总成插座、401-插座面板、402-固定孔、403-充电口、404_充电口盖、405-线束、406-固定螺栓。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图对本发明的技术方案进行详细的描述，以使本领域技术人员能够更加清楚的理解本发明的方案，但并不因此限制本发明的保护范围。
[0023]如【背景技术】中所述的，本发明所要解决的主要技术问题是利用附图2所示的加油口盒001来固定附图8所示的带线束充电口总成插座004，也就是实现在不改变同一平台传统汽油车部分车身结构的前提下，实现电动汽车所用充电口总成插座和车身的配合固定方法，并将这种固定位置选择在加油口。正如【背景技术】中所述的汽油车车身侧围I上开有的加油口 2内安装的加油口盒001如附图2所示，底部形成安装法兰面100，在安装法兰面100的中央通孔外周均匀的开设有三个安装孔101，这三个安装孔101 —般是均匀分布于同一圆周上，相互间具有约120°的扇形角。在将汽油车改装车电动汽车时，该加油口盒001便作为了电动汽车的带线束充电口总成插座004的安装固定位置，具体的这种带线束充电口总成插座004的结构如附图8所示，包括有插座面板401，所述插座面板401的中部布置充电口 403，该充电口 403向外对接充电枪，向内接有充电线束405，且在充电口上设置有充电口盖404，所述插座面板401整体具有方形结构，优选一般为正方形，且在方形面板结构的四角开设有贯穿面板的固定孔402，安装时利用固定螺栓406穿过该固定孔402来对整个带线束充电口总成插座004进行固定。
[0024]为实现附图8所示的这种带线束充电口总成插座004在附图2所示加油口盒001上的安装固定，本发明创新的提出一种固定转接支架，如附图4和5所示，包括相互配合的内转接支架002和外转接支架003，如附图4所示，其中的内转接支架002包括圆环状的法兰本体202和布置于法兰本体的法兰面上的凸焊螺栓201，所述凸焊螺栓201以法兰面为中心呈一定角度(约120° )分布在法兰边上，其角度分布以加油口盒001上的安装孔101分布为基准，也就是说，法兰本体202与加油口盒001的安装法兰面100相对应，法兰本体的圆环通孔正对安装法兰面100的中部通孔，法兰本体上的凸焊螺栓201能够正对插入安装法兰面上的安装孔101，所述的凸焊螺栓201具有外螺纹，可直接焊接于法兰本体202上，亦可通过贯穿法兰本体上的孔而固定连接于法兰本体上，所述法兰本体202可采用冲压件制作再磁化，内圈带翻边结构以便于和充电口总成插座接线端连接。
[0025]所述的外转接支架003如附图5所示，包括支架本体301，所述支架本体301的中部镂空，外轮廓接近正方形结构，其中部的镂空部分与内转接支架、加油口盒安装法兰面上的镂空部分吻合(大小一致的圆形通孔)，且在所述支架本体301边缘上均匀的开设有三个U形槽，具体是自中部镂空内侧顶层向外伸展出三个U形槽，且槽深度保证能各自预埋一个螺母305，每个所述U形槽的槽底中心开设有贯穿孔303，所述贯穿孔303位于U形槽的底部中央，且所述贯穿孔303与内转接支架上的凸焊螺栓201完全对应，即内转接支架上的三个凸焊螺栓201可对应插入外转接支架上三个U形槽内的贯穿孔303内，优选的其中一个U形槽设置于支架本体301的其中一个方形角(近似直角)处，所述三个U形槽在支架本体上处于同一圆周，且相互之间具有约120°的扇形角，U形槽内的贯穿孔同样方式布置，保证和加油口盒安装法兰面上的安装孔以及内转接支架上的凸焊螺栓位置对应。在所述本体支架的其余三个方形角边缘上设置有三个固定孔304，每个方形角上开设一个固定孔304，所述固定孔304上形成有内螺纹，优选为直径6mm的螺纹孔，且固定孔优选贯穿于整个支架本体，所述固定孔304与国标的带线束充电口总成插座004的插座面板401上的固定孔402完全对应，即本体支架301上的三个固定孔304能够完全对准插座面板401上的其中三个固定孔402，固定螺栓406能够穿过固定孔402而螺接于固定孔304上，从而将带线束充电口总成插座004固定于外转接支架上(利用3个螺栓即可牢固固定)。所述外转接支架的支架本体优选为小型铸铝件或者注塑件，且在安装过程中和加油口盒内壁的配合面是曲面结构，但支架本体和充电口总成插座的配合面是平面，在支架本体的背部可形成镂空结构以减轻重量，整体相对加油口盒的布置位置依据大线生产的电动或气动工具便于操作而定。
[0026]使用本发明所述固定转接支架实现带线束充电口总成插座004与加油口盒001的固定连接方法如下:
首先，将内转接支架002利用其磁性贴附于加油口盒001底部安装法兰面的外侧，如附图6所示，使内转接支架法兰本体202的中部通孔与加油口盒001安装法兰面100上的中部通孔对齐，同时使法兰本体上的凸焊螺栓201分别插入安装法兰面上的对应安装孔101。
[0027]接着，如附图7所示，在加油口盒内部安装外转接支架003，使支架本体301的中部镂空对准安装法兰面100的中部通孔，同时使支架本体U形槽内的贯穿孔303对准加油口盒001底部安装法兰面上的安装孔101，使内转接支架上的凸焊螺栓201穿出贯穿孔303，然后如附图7所示的将螺母305拧紧于凸焊螺栓201上，从而将固定转接支架固定于加油口盒，且拧紧后的凸焊螺栓201和螺母305均掩埋于U形槽内(上表面不超过外转接支架的上表面)。操作中如附图7中所示的在和气动工具枪头配合打螺母的套筒操作空间上不和车身加油口盒发生干涉。
[0028]然后，将带线束充电口总成插座004的线束405穿过附图7所示固定转接支架和加油口盒的中部通孔，并使带线束充电口总成插座004的插座面板401贴设于外转接支架的支架本体表面，使插座面板401上的固定孔402对准支架本体301上的固定孔304，然后如附图9所示的，将固定螺栓406贯穿固定孔402而螺接于固定孔304内，从而利用三个固定孔和三个内六角的固定螺栓将带线束充电口总成插座004固定于外转接支架上，并最终固定于整个加油口盒上。这样车下线后打开加油口盖和充电口盖，即可用外接充电枪插入充电口对电动车进行充电了。
[0029]本发明的上述充电口总成插座与车身加油口盒的固定配合过程即内转接支架、力口油口盒、外转接支架和带线束充电口总成插座的整体安装过程和位置关系拆分结构如附图10的爆炸图所示，一个工人几乎双手同时操作即可完成，所用工具、标准件都是汽油车沿用件，满足大线生产节拍。有效的解决了 EV (纯电动汽车)要求布置慢充充电口总成时车身改制困难、费用高的问题，同时也平衡了主机厂兼顾汽油车和EV共线柔性化生产时工人装配质量高和劳动负荷小的要求，也满足生产线改造增添工装少、推动周期短的要求。
[0030]以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述，并不将本发明的技术方案限制于此，本领域技术人员在本发明的主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本发明所要保护的技术范畴，本发明具体的保护范围以权利要求书的记载为准。
【权利要求】
1.一种电动汽车用带线束充电口总成插座的固定装置，其特征在于，包括固定转接支架，所述固定转接支架包括内转接支架(002)和外转接支架(003)，所述内转接支架(002)和外转接支架(003)固定连接于加油口盒(001)中加油管的安装法兰面(100)的两侧，带线束充电口总成插座(004)在加油口盒内部固定连接于所述外转接支架(003)上。
2.根据权利要求1所述的固定装置，其特征在于，所述内转接支架(002)上形成有凸焊螺栓(201)，所述外转接支架上(003)形成有与所述凸焊螺栓(201)相对应的贯穿孔(303)，通过所述凸焊螺栓(201)依次穿过所述安装法兰面(100)上的安装孔(101)和所述外转接支架上的贯穿孔(303)来实现将内转接支架(002)和外转接支架(003)固定连接于所述安装法兰面(100)两侧，且所述外转接支架(003)和带线束充电口总成插座(004)上设有相互对应的固定孔，借助固定螺栓(406)穿过所述固定孔来实现将带线束充电口总成插座(004)固定连接于外转接支架(003)上。
3.根据权利要求2所述的固定装置，其特征在于，所述内转接支架(002)包括环状的法兰本体(202)和布置于法兰本体法兰面上的所述凸焊螺栓(201)，所述凸焊螺栓(201)在法兰面上的分布与加油口盒中的安装孔(101)在其安装法兰面(100)上的分布相对应，所述外转接支架(003)包括支架本体(301)，在所述支架本体上开设有与所述凸焊螺栓和安装孔相对应的U形槽，在所述U形槽内形成所述贯穿孔(303)，所述凸焊螺栓(201)穿过所述安装孔和贯穿孔后，在所述U形槽内连接于固定螺母(305)。
4.根据权利要求3所述的固·定装置，其特征在于，所述内转接支架的法兰本体(202)呈圆环状，所述凸焊螺栓(201)为三个且均匀的分布在法兰本体的法兰面上，所述法兰本体(202)采用磁化的钣金材料制作且内圈带翻边结构；所述外转接支架的支架本体中部为圆形镂空、外轮廓为近似正方形结构，且自镂空内侧顶层向外伸展出三个均匀分布的所述U形槽，每个U形槽的底面中心开设有一个所述贯穿孔(303)，且其中一个U形槽设置于支架本体的一个方形拐角处，所述凸焊螺栓(201)和固定螺母(305)在U形槽内未超出支架本体表面。
5.根据权利要求4所述的固定装置，其特征在于，所述外转接支架的支架本体的其余三个方形拐角的边缘上设置有三个所述固定孔(304)，所述固定孔(304)内开设有内螺纹，所述带线束充电口总成插座(004)包括具有方形结构的插座面板(401 )，且在所述插座面板的四角处开设有贯穿面板的固定孔(402)，所述支架本体上的固定孔(304)对应于与所述插座面板(401)上的其中三个固定孔(402)，所述固定螺栓(406)穿过插座面板上的固定孔(402 )而螺接于所述支架本体上的固定孔(304 )。
6.根据权利要求5所述的固定装置，其特征在于，所述固定孔的直径为6_。
7.根据权利要求4-6任一项所述的固定装置，其特征在于，所述内转接支架的法兰本体中部的圆形镂空、所述外转接支架的支架本体中部的圆形镂空与加油口盒的安装法兰面上的圆形镂空尺寸一样。
8.一种根据权利要求2-7任一项所述固定装置进行电动汽车用带线束充电口总成插座的固定方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤(I)、将内转接支架(002)贴附于加油口盒(001)底部的安装法兰面(100)的外侧，并使内转接支架的法兰本体(202)的中部镂空对准加油口盒安装法兰面(100)上的中部镂空，同时使法兰本体上(202)的凸焊螺栓(201)分别对应插入安装法兰面上的安装孔(101)； 步骤(2)、在加油口盒内部安装外转接支架(003)，使外转接支架的支架本体(301)的中部镂空对准加油口盒内安装法兰面(100)的中部镂空，使支架本体(301)上的贯穿孔(303)对准加油口盒安装法兰面上的安装孔(101)，同时使内转接支架上的凸焊螺栓(201)穿出所述贯穿孔(303)，并将螺母(305)拧紧于所述凸焊螺栓(201)上； 步骤(3)、将带线束充电口总成插座(004)的线束穿过所述中部镂空，将带线束充电口总成插座(004)的插座面板(401)贴设于外转接支架的支架本体表面，使插座面板(401)上的固定孔(402)对准支架本体(301)上的固定孔(304)，然后将固定螺栓(406)贯穿插座面板(401)上的固定孔(402)而螺接于支架本体(301)上的固定孔(304)内。
9.根据权利要求8所述的固定方法，其特征在于，其中所述步骤(2)中，在所述外转接支架的支架本体上由镂空内侧向外开设的U形槽内将所述螺母(305)拧紧于所述凸焊螺栓(201)上。
10.根据权利要求8或9所述的固定方法，其特征在于，所述步骤(2)和(3)的操作空间不与加油口盒发生干 涉。
【文档编号】B60R16/02GK103434414SQ201310339312
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月6日 优先权日:2013年8月6日
【发明者】李金鹏 申请人:奇瑞汽车股份有限公司