专利名称：汽车多功能驾驶室后悬置支架的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆悬挂技术领域，具体地说是一种汽车多功能驾驶室后悬置支架。
背景技术：
目前，公知的平头汽车驾驶室可翻转后悬置支架，均由钣金冲压件通过拼焊的方式制造，其功能比较单一，仅能起到支撑驾驶室的作用。同时根据整车布置的要求，在驾驶室后悬置支架周围，还有很多部零件通过各种不同的支架安装在车架或发动机上，如发动机EOJ(Electronic Control Unit,电子控制单元)和发动机EOJ支架、发动机副水箱和发动机副水箱支架、动力转向油罐和动力转向油罐支架、发动机进气管和进气管支架、动力转向管路和管路支架、前轮挡泥板和挡泥板支架等。这些零件的分散布局使得整体布置显得松散、凌乱，同时各种各样的支架也造成了制造、装配和售后等环节的成本上升。另外，随着发动机电控技术的发展,发动机ECU功能不断增多，尺寸有增大的趋势。针对较大型发动机ECU，如果布置在现有驾驶室内，很难找到合适的位置满足装配和维修的要求。如布置在发动机上，则发动机要改造，从而造成发动机成本的增加。现有的发动机ECU也有布置在汽车底盘较低的位置处，这种布置形式在汽车行驶到道路的低洼积水区时，很难保证发动机ECU不会进水，容易造成发动机ECU不能正常工作。
发明内容
本发明的目的是针对上述不足提供一种汽车多功能驾驶室后悬置支架，该支架不仅可以起到支撑驾驶室的作用，还起到支撑发动机大型ECU、发动机副水箱、动力转向油罐、 大型组合式挡泥板、动力转向管路和发动机进气管的作用。改变了原来分散布置的状态，降低了车辆的制造成本。本发明是这样实现的，包括顶板、一端与顶板固定连接的背板、两边均分别与顶板和背板连接的第一侧板及第二侧板、设在背板上的车架连接孔，设置在顶板上的驾驶室悬置软垫安装孔和驾驶室悬置软垫安装过孔及安全钩钩架，其特征在于它还包括两端分别与顶板和背板固定连接的弧形筋板，所述背板上设有水平布置的发动机ECU固定吊耳，所述背板上设有垂直布置的发动机ECU固定凸台，所述发动机ECU固定凸台位于所述发动机 ECU固定吊耳的下方。所述发动机ECU固定吊耳有两个，且并排布置，所述发动机ECU固定凸台有一个， 所述一个发动机ECU固定凸台和两个发动机ECU固定吊耳构成空间三角形发动机ECU支撑结构。所述背板的根部为直角形支撑结构，所述直角形支撑结构包括相互垂直的第一直角支撑平面和第二直角支撑平面，其中，所述第一直角支撑平面上设置两个车架连接孔，所述第二直角支撑平面上设置四个车架连接孔。所述第一侧板上开设有用于安装动力转向油罐支架或发动机副水箱支架的安装孔。
所述第二侧板上开设有挡泥板安装孔。所述第一侧板和第二侧板上均设有用来布置动力转向管路或发动机进气管的缺□。 所述第一侧板和第二侧板上均设有管路安装孔。所述背板上设有加强筋。所述背板通过框形连接件与弧形筋板连接。所述第一侧板和第二侧板上均设有减重孔，所述第一侧板、第二侧板和弧形筋板构成空间三脚架结构。本发明通过设置发动机E⑶固定吊耳、发动机E⑶固定凸台、用于安装动力转向油罐支架或发动机副水箱支架的安装孔、挡泥板安装孔，实现了大型组合式挡泥板的布置和发动机ECU的安装布置，同时整合了传统驾驶室后悬置支架周边的零件，解决了分散布置的问题，减少了零件数量，降低了产品成本，实现了零部件轻量化，使整车布置更加紧凑和美观。同时，本发明的空间三角形发动机ECU支撑结构依托上述空间三脚架结构(由第一侧板、第二侧板和弧形筋板构成的)获得了足够的刚度，这样能明显减少了车辆发动机工作时发动机ECU产生的振动，从而保证了发动机ECU安装在后悬置支架上后信号收发时的可靠性。另外，在后悬置支架上设置发动机ECU，能提高发动机ECU离地面的距离，在汽车行驶到道路的低洼积水区时，保证发动机ECU不会进水仍能发挥正常功能。
图I为本发明第一个方向上的立体结构示意图。图2为本发明第二个方向上的立体结构示意图。图3为本发明第三个方向上的立体结构示意图。图4为本发明主视结构示意图。图5为图4的左视结构示意图。图6为图4的俯视结构示意图。图7为本发明一个方向上的受力分析图。图8为本发明另一个方向上的受力分析图。图中1—顶板、2—背板、2. I—第一直角支撑平面、2. 2——第二直角支撑平面、3—第一侧板、4—第二侧板、5—驾驶室悬置软垫安装孔、5. I—驾驶室悬置软垫安装过孔、6——车架连接孔、7——弧形筋板、8——发动机ECU固定吊耳、9——发动机 ECU固定凸台、10——发动机副水箱支架的安装孔、11——挡泥板安装孔、12——管路安装孔、13——安全钩钩架、14——加强筋、15——框形连接件、16——减重孔、A——缺口。
具体实施例方式下面结合附图和实施例进一步说明本发明。实施例如图I 6所示，包括顶板I、一端与顶板I固定连接的背板2、两边均分别与顶板I和背板2连接的第一侧板3及第二侧板4、设在背板2上的车架连接孔6，设置在顶板I上的驾驶室悬置软垫安装孔5和驾驶室悬置软垫安装过孔5. I及安全钩钩架13， 它还包括两端分别与顶板I和背板2固定连接的弧形筋板7，所述背板2上设有水平布置的发动机ECU固定吊耳8，所述背板2上设有垂直布置的发动机ECU固定凸台9，发动机ECU 固定凸台9位于所述发动机ECU固定吊耳8的下方。上述安全钩钩架13是用来提供驾驶室锁止机构的辅助安全措施。驾驶室悬置软垫安装孔5用于安装驾驶室悬置软垫。上述技术方案中，背板2的根部为直角形支撑结构，所述直角形支撑结构包括相互垂直的第一直角支撑平面2. I和第二直角支撑平面2. 2，其中，第一直角支撑平面2. I上设置两个车架连接孔6，第二直角支撑平面2. 2上设置四个车架连接孔6。所述直角形支撑结构连接第一侧板3、第二侧板4和弧形筋板7。上述直角形支撑结构为整个汽车多功能驾驶室后悬置支架的根部，该结构提供对驾驶室总成的支撑。上述技术方案中，第一侧板3上开设有用于安装动力转向油罐支架或发动机副水箱支架的安装孔10。上述技术方案中，所述第二侧板4上开设有挡泥板安装孔11。该结构能代替部分原挡泥板支架的功能。上述技术方案中，所述第一侧板3和第二侧板4上均设有用来布置动力转向管路或发动机进气管的缺口 A。该缺口 A用来布置动力转向管路或发动机进气管，同时也为驾驶室悬置软垫安装孔5和发动机ECU固定吊耳8处的零件装配提供了足够的空间。上述技术方案中，第一侧板3和第二侧板4上均设有管路安装孔12。该管路安装孔12用于固定动力转向管路或发动机进气管支架。上述技术方案中，背板2上设有加强筋14。提高了零件的总体刚度。上述技术方案中，背板2通过框形连接件15与弧形筋板7连接。该框形连接件15 能提高连接处的刚度，减轻整体重量，并且方便背板2与弧形筋板7的连接。上述技术方案中，为减轻零件重量，第一侧板3和第二侧板4上均设有减重孔16， 第一侧板3、第二侧板4和弧形筋板7构成空间三脚架结构，该机构结构连接背板2的根部和顶板1，从而达到支撑驾驶室总成的目的。上述技术方案中，发动机E⑶固定吊耳8有两个，且并排布置，发动机E⑶固定凸台9有一个，所述一个发动机ECU固定凸台9和两个发动机ECU固定吊耳8构成空间三角形发动机ECU支撑结构。上述空间三角形发动机ECU支撑结构依托上述空间三脚架结构(由第一侧板3、第二侧板4和弧形筋板7构成的)获得了足够的刚度，这样能明显减少了车辆发动机工作时发动机ECU产生的振动，从而保证了发动机ECU安装在后悬置支架上后信号收发时的可靠性。上述的顶板I、背板2、第一侧板3、第二侧板4、弧形筋板7和安全钩钩架13精铸为一体，整体结构采用弧形筋板和交叉筋连接，外形圆弧过渡，棱边导大圆角，工艺孔翻边处理等精铸结构，不仅增强了零件的美观度和强度，同时提高了精铸制造工艺性。上述技术方案中，驾驶室的重量通过前、后悬置分配作用于驾驶室悬置软垫安装孔5上，通过计算验证，如图7所示，驾驶室悬置软垫安装过孔5. I处的合成刚度为Kix = 4700N/mm、K1Y = 3500N/mm、Klz = 15000N/mm与原钣金支架保持在相同的水平。但其尺寸远小于原钣金支架，进一步实现了零部件轻量化和小型化。本发明的汽车多功能驾驶室后悬置支架不仅起到支撑驾驶室的作用，还起到支撑发动机ECU、发动机副水箱、动力转向油罐、挡泥板、动力转向管路和发动机进气管的作用， 其机构强度、刚度均满足驾驶室在各种动静态工况下的负载要求，提高驾驶室NVH性能，(即Noise噪声，Vibration振动和Harshness声振粗糙度)，同时还要满足发动机E⑶安装振动测试标准。发动机E⑶的重量由发动机E⑶固定吊耳8、发动机E⑶固定凸台9承担，通过计算验证，发动机ECU固定吊耳8和发动机ECU固定凸台9的刚度为，如图7和8所示发动机ECU 固定吊耳 8 K2X = 2600N/mm、K2Y = 4000N/mm、K2z = 15000N/mm ；发动机ECU 固定凸台 9 K3X 彡 2600N/mm、K3Y 彡 4000N/mm、K3z 彡 15000N/mm。在整车发动机、传动系、车轮等旋转部件引起的振动频率中，发动机引起的振动频率最大。为避免共振现象的发生，驾驶室后悬置支架的模态频率要高于发动机引起的扭转振动频率。对于额定转速2500r/min，最大转速为2800r/min的四缸四冲程发动机，额定转速和最大转速对应发动机扭转振动频率分别为83Hz和93Hz。考虑发动机可能超转速工作， 为避免共振现象发生，要求驾驶室后悬置支架最低阶模态频率要高于93Hz。通过计算验证， 本发明的汽车多功能驾驶室后悬置支架的一阶约束模态为177Hz，很好地避开了发动机最高转速时的激励频率。
权利要求
1.一种汽车多功能驾驶室后悬置支架，它包括顶板(I)、一端与顶板(I)固定连接的背板(2)、两边均分别与顶板(I)和背板(2)连接的第一侧板(3)及第二侧板(4)、设在背板 (2)上的车架连接孔(6)，设置在顶板(I)上的驾驶室悬置软垫安装孔(5)和驾驶室悬置软垫安装过孔(5. I)及安全钩钩架(13)，其特征在于它还包括两端分别与顶板(I)和背板 (2)固定连接的弧形筋板(7)，所述背板(2)上设有水平布置的发动机ECU固定吊耳(8)，所述背板(2)上设有垂直布置的发动机ECU固定凸台(9)，所述发动机ECU固定凸台(9)位于所述发动机ECU固定吊耳⑶的下方。
2.根据权利要求I所述的汽车多功能驾驶室后悬置支架，其特征在于所述发动机ECU 固定吊耳(8)有两个，且并排布置，所述发动机ECU固定凸台(9)有一个，所述一个发动机 ECU固定凸台(9)和两个发动机ECU固定吊耳(8)构成空间三角形发动机ECU支撑结构。
3.根据权利要求I或2所述的汽车多功能驾驶室后悬置支架，其特征在于所述背板(2)的根部为直角形支撑结构，所述直角形支撑结构包括相互垂直的第一直角支撑平面 (2. I)和第二直角支撑平面(2. 2)，其中，所述第一直角支撑平面(2. I)上设置两个车架连接孔(6)，所述第二直角支撑平面(2. 2)上设置四个车架连接孔(6)。
4.根据权利要求I或2所述的汽车多功能驾驶室后悬置支架，其特征在于所述第一侧板(3)上开设有用于安装动力转向油罐支架或发动机副水箱支架的安装孔(10)。
5.根据权利要求I或2所述的汽车多功能驾驶室后悬置支架，其特征在于所述第二侧板(4)上开设有挡泥板安装孔(11)。
6.根据权利要求I或2所述的汽车多功能驾驶室后悬置支架，其特征在于所述第一侧板(3)和第二侧板(4)上均设有用来布置动力转向管路或发动机进气管的缺口(A)。
7.根据权利要求I或2所述的汽车多功能驾驶室后悬置支架，其特征在于所述第一侧板(3)和第二侧板(4)上均设有管路安装孔(12)。
8.根据权利要求I或2所述的汽车多功能驾驶室后悬置支架，其特征在于所述背板 (2)上设有加强筋(14)。
9.根据权利要求I或2所述的汽车多功能驾驶室后悬置支架，其特征在于所述背板(2)通过框形连接件(15)与弧形筋板(7)连接。
10.根据权利要求3所述的汽车多功能驾驶室后悬置支架，其特征在于所述第一侧板(3)和第二侧板(4)上均设有减重孔(16)，所述第一侧板(3)、第二侧板(4)和弧形筋板(7) 构成空间三脚架结构。
全文摘要
本发明涉及一种汽车多功能驾驶室后悬置支架，包括顶板、一端与顶板固定连接的背板、两边均分别与顶板和背板连接的第一侧板及第二侧板、设在背板上的车架连接孔，设置在顶板上的驾驶室悬置软垫安装孔和驾驶室悬置软垫安装过孔及安全钩钩架，它还包括两端分别与顶板和背板固定连接的弧形筋板，背板上设有水平布置的发动机ECU固定吊耳，背板上设有垂直布置的发动机ECU固定凸台，发动机ECU固定凸台位于所述发动机ECU固定吊耳的下方。本发明实现了大型组合式挡泥板的布置和发动机ECU的安装布置，同时整合了传统驾驶室后悬置支架周边的零件，解决了分散布置得问题，减少了零件数量，降低了产品成本，实现了零部件轻量化，使整车布置更加紧凑和美观。
文档编号B62D33/10GK102602462SQ20121009267
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月31日 优先权日2012年3月31日
发明者吴理南, 宋纪侠, 强小文, 沈健, 王斌, 章睿, 贾保利, 黄华龙 申请人:东风汽车股份有限公司, 东风精密铸造有限公司