用于轮轴的模块化的辅助架以及辅助架的制造方法与流程

对于具有自承载车身的机动车，为了将车身连接在底盘上使用辅助架(通常也称为副车架)。在辅助架上布置有用于车轮悬架的铰接点以及用于车身的安装位置。辅助架还用于承载驱动组件、例如发动机或者变速器。

由专利文献DE 10 2008 010 551已知一种辅助架，该辅助架基本是一体式地铸造的。该辅助架具有两个横梁和两个纵梁，横梁和纵梁在其端部相互连接并因此构成基本上具有矩形的中央贯穿装置的框架。纵梁为了贯穿差速器的轴而具有弧形的通孔。在横梁上布置有用于支承差速器的保持装置。

由专利文献EP 1 035 003已知的辅助架具有两对纵梁，而不是具有弧形通孔的纵梁，为了贯穿差速器的轴，这两对纵梁相互有距离地布置。

这种辅助架具有的缺点在于，由结构设计决定了其分别仅可用于仅仅一种具体的轴变型，例如具有差速器的轮轴、用汽油机驱动的轮轴或者用电机驱动的轮轴。这尤其取决于，用于不同的轴变型的待布置在辅助架上的部件的不同的大小和形状以及在机动车上的可用空间。因此对于每种轴变型都需要专门的辅助架。这导致制造耗费升高和因而尤其导致升高的工具和制造成本。

因此本发明要解决的技术问题在于，提供一种用于轮轴的辅助架，该辅助架至少部分没有上述缺点。此外，本发明要解决的技术问题还在于，提供一种制造按照本发明的辅助架的方法。

上述技术问题按照本发明通过一种用于机动车的轮轴的辅助架解决，该辅助架具有至少两个纵梁和至少一个前部横梁，纵梁分别具有前端部区域、中部区域以及后端部区域，前部横梁具有两个端部部段以及布置在两个端部部段之间的中部部段。前端部区域布置在前部横梁的对置的端部部段上。在端部部段上分别布置有用于轮轴的轮轴连接件、例如用于轮转向器、例如尤其后轮转向器的转向器连接件、例如倾斜导向臂，以及后部车身连接件。在后端部区域上分别布置有后部车身连接件。纵梁在后端部区域中分别具有用于布置后部第一横梁的第一安装位置以及至少一个用于布置后部第二横梁的第二安装位置。第一安装位置布置在第二安装位置和前部横梁之间。

因为辅助架尤其设计用于在后轮轴上使用，所以辅助架的部件的命名基于辅助架在机动车中的安装状况，其中，术语“前”和“后”参照车辆方向。

纵梁和/或横梁优选构造为具有基本矩形的横截面的空心型材。纵梁具有优选用于贯穿轮轴的第一圆拱(Rundung)。

后部车身连接件优选地布置在纵梁的端面上并且与其焊接。前部车身连接件优选地布置在该纵梁的对置的端面上并且与纵梁以及与后部横梁的端面焊接，使得纵梁和前部横梁基本U形地布置。

第一安装位置和第二安装位置例如是纵梁的相对置的外侧面，在外侧面上可以布置后部横梁并且例如通过焊接连接可固定。纵梁优选的形状至少基本表示出第一安装位置和/或第二安装位置，以便简化前部横梁在纵梁上的布置。

由两个纵梁和前部横梁构成的辅助架因而可以作为单元件用于不同的应用情况。根据应用情况可以在辅助架上例如通过焊接固定相应的后部横梁和必要的其他的例如用于支承发动机或者变速器的固定元件。

按照本发明的辅助架具有的优点在于，以一个辅助架为基础可以实现不同的轮轴变型并且为此必须取决于应用情况用其他的部件扩展辅助架。由此极大地减少辅助架的繁杂的变型。此外，以这种方式可以明显降低制造成本。

优选地，各纵梁在第一安装位置上的第一距离小于各纵梁在第二安装位置上的第二距离。为了保持4x4或者4x2的驱动装置优选地例如在第一安装位置上固定后部横梁，以便在辅助架上具备例如用于油箱和/或备胎的自由空间。为了固定电机优选地在第二安装位置上布置后部横梁，因为这种驱动变型需要在纵梁和横梁之间的辅助架的区域中有更多的空间。在此情况中，在辅助架上可能就不再有用于备胎的空间。

在本发明的改进设计方案中，在前部横梁和第一安装位置之间并且在纵梁的中部区域上布置中部横梁。中部横梁优选布置得离前部横梁比离第一安装位置更近。中部横梁的优点在于，该辅助架在没有中部横梁的情况下具有更高的稳定性。这是尤其重要，因为力通过轮轴连接件可以传导至前部横梁中并且通过辅助架的结构的相应强化可以更好地受力。

进一步优选地，中部横梁具有至少一个用于连接驱动单元的固定装置。这种第一固定装置构造为例如连接汽油机或者电机并且具有例如用于贯穿固定器件的凹陷部。

在本发明的一种特别优选的实施方式中，中部横梁具有至少一个第三安装位置，其中，第三安装位置构造为布置用于连接驱动单元的第二固定装置。这种中部横梁的优点在于，在中部横梁上可固定各种不同的安装件，而不必构造用于固定不同的安装件的、挡住用于相应的安装件的安装空间的固定装置，因为第二固定装置取决于辅助架的使用可以根据需要布置在辅助架上。

中部横梁优选具有至少一个加固元件，该加固元件基本布置在中部横梁和前部横梁之间并且将中部横梁和前部横梁相互连接。这种加固元件的优点在于，由此进一步提高辅助架的刚性或者稳定性。此外，加固元件同样可以具有用于安装件、例如轮轴、尤其后轮轴的连接件、例如倾斜导向臂。

优选的是，后部第一横梁和/或后部第二横梁具有至少一个用于连接驱动单元的第三固定装置。因而驱动单元也可以例如通过螺栓连接装置通过后部横梁固定在辅助架上。

在本发明的有利的实施方式中，纵梁具有沿车辆纵向基本弯曲的形状，使得各纵梁的后端部区域和前端部区域相互间具有比中部区域更大的距离。因而各纵梁优选地具有双倍的弯曲段，其中，弯曲段基本在围绕一根沿车纵向延伸的轴线相互偏转90°的平面上形成。这种辅助架可以容易制造并且具有紧凑以及稳定的形状。

此外，前述技术问题按照本发明通过一种制造用于机动车的轮轴、尤其后轮轴的辅助架的方法解决，其中，该方法具有步骤：

-准备按照本发明的辅助架；

-在辅助架的第一安装位置上布置后部第一横梁；

-将后部第一横梁固定在辅助架的第一安装位置上。

该方法的优点在于，构造用于安装多个不同的、用于固定不同的安装件的后部第一横梁的辅助架。因而明显减少辅助架的繁杂的变型并且降低制造成本。

此外，前述技术问题按照本发明通过一种制造用于机动车的轮轴、尤其后轮轴的辅助架的方法解决，其中，该方法具有步骤：

-准备按照本发明的辅助架，其中，在前部横梁和第一安装位置之间并且在纵梁的中部区域上布置中部横梁；

-在辅助架的第二安装位置上布置后部第二横梁；

-固定辅助架的第二安装位置的后部第二横梁；

-将至少一个用于连接驱动单元的第二固定装置布置在中部横梁上；

-将第二固定装置固定在中部横梁上。

下面根据附图进一步阐述本发明。在附图中示意性示出：

图1是在基本配置中的辅助架的俯视图，

图2是在第一配置中的辅助架的俯视图，

图3是在第二配置中的辅助架的俯视图，

图4是按照本发明的流程图。

图1示出按照本发明的在基本配置中的辅助架1的第一实施方式。在基本配置中构造的辅助架1与多种不同的应用变型适配并因此基本上仅具有对所有应用变型必需的或者适宜的特征。

辅助架1构造为围绕沿车纵向L延伸的中轴线基本镜像对称。辅助架1具有两个纵梁2，这两个纵梁2分别具有前端部区域3、中部区域4以及后端部区域5，各区域沿车辆纵向L并排布置。前端部区域3通过横向于车辆纵向L延伸的前部横梁6的端部部段7a、7b与端部部段7a、7b之间延伸的中部部段8相互连接。端部部段7a、7b在背离中部部段8的端面上具有轮轴连接件9，轮轴连接件9例如用于安装后桥的倾斜导向臂。在本发明的这个优选的实施方式中，前部横梁6尺寸设计得比纵梁6的强度更高并且因而具有更高的弯曲以及扭转刚性。

在纵梁2的后端部区域5的背离中部区域4的端面上分别布置有后部车身连接件11并且在前端部区域3的对置的端面上或者在端部部段7a、7b上以及在轮轴连接件9之间分别具有前部车身连接件10。通过后部车身连接件11和前部车身连接件10使得在此视图中未示出的车身可以布置以及固定在辅助架1上。在车身和后部车身连接件11和/或前部车身连接件10之间的接口上可以设置减振元件，以便改进机动车的行驶舒适度。

纵梁2沿车纵向L具有基本椭圆形的弯曲段，并且相互布置成，使得各前端部区域3和后端部区域5相互之间的距离大于各中部区域4相互之间的距离。纵梁2在后端部区域5上具有分别指向另一根纵梁2的侧面以及与中部区域4相邻地分别具有用于布置以及固定后部第一横梁13(见图2)的第一安装位置12。在纵梁2的相同侧面上在第一安装位置12与后部车身连接件11之间布置有用于布置以及固定后部第二横梁15(见图3)的第二安装位置14。在各第一安装位置12之间的第一距离A1小于在各第二安装位置14之间的第二距离A2。

在中部区域4上相邻于以及平行于前部横梁6地布置有中部横梁16。中部横梁16因而将纵梁2相互连接并且以这种方式提高辅助架1的稳定性、尤其扭转刚度。中部横梁16在其中部具有用于布置机动车的组件、例如内燃机的4x4或者4x2驱动单元的第一固定装置17。在中部横梁16与前部横梁6之间布置有两个加固元件20，这加固元件20将中部横梁16与前部横梁6连接并且因而进一步提高辅助架1的稳定性、尤其扭转刚度。

在中部横梁16的与加固元件20相对置的侧面上布置有两个第三安装位置18，第三安装位置用于布置和固定第二固定装置19，第二固定装置19用于布置机动车的组件、例如电机。在这种优选的实施例中，第三安装位置18和加固元件20基本布置在中部横梁16的相同的部段上。由此使得从机动车布置在第二固定装置19上的组件导入辅助架1的力和力矩可以进一步传导至稳定的后部横梁6上。通过这种最优化的力或者力矩分布极大地减小了中部横梁16的负荷。

辅助架1的支架优选构造为具有基本矩形的横截面的空心型材。支架优选基本由可焊接的材料、例如钢构成，使得辅助架1可以作为焊接结构制造。

在图2和图3中示出图1的辅助架1的两种不同的配置。图2示出在第一配置中的辅助架1，图3示出在第二配置中的辅助架1。

在图2中以第一配置示出的图1的辅助架1在第一安装位置12上具有后部第一横梁13，后部第一横梁13将纵梁2相互连接。后部第一横梁13具有两个第三固定装置21，第三固定装置21构造用于布置机动车的组件、例如内燃机的4x4或者4x2的驱动单元。辅助架1的第一配置特别适合用于将4x4或者4x2的驱动单元连接在机动车的车身和底盘上、尤其在后轮轴上。为此，驱动单元优选例如通过螺栓连接装置固定在第一固定装置17以及第三固定装置21上。

在图3中以第二配置示出的图1的辅助架1在第二安装位置14上具有后部第二横梁15，后部第二横梁15将纵梁2相互连接。后部第二横梁15具有两个第三固定装置21，第三固定装置21构造用于布置机动车的组件、例如电机。此外，在中部横梁16的第三安装位置18上分别设有和例如通过焊接连接固定有用于连接电机的第二固定装置19。辅助架1的第二配置特别适合用于将电机连接在机动车的车身和底盘上、尤其在后轮轴上。为此，电机优选例如通过螺栓连接固定在第二固定装置19以及第三固定装置21上。

相比于在图3中示出的辅助架1的第二配置，在图2中示出的辅助架1的第一配置需要车辆上的更少的安装空间，以便在车辆上为备胎和/或燃料箱留有更多的空间。相反，第二配置在辅助架1内具有更大的安装空间，使得由此可以容纳更大的组件、例如用于驱动机动车的电机。

图4以流程图示出按照本发明的用于制造按照第二配置的辅助架1的方法。在第一方法步骤30中，准备具有中部横梁16的辅助架1。在第二方法步骤40中在辅助架1的第二安装位置14上布置后部第二横梁15。在第三方法步骤50中，后部第二横梁15固定在辅助架1的第二安装位置14上。在第四方法步骤60中，将至少一个用于连接驱动单元的第二固定装置19布置在中部横梁16上。在第五方法步骤70中，将第二固定装置19固定在中部横梁16上。

附图标识列表

1 辅助架

2 纵梁

3 前端部区域

4 中部区域

5 后端部区域

6 前部横梁

7a 端部部段

7b 端部部段

8 中部部段

9 轮轴连接件

10 前部车身连接件

11 后部车身连接件

12 第一安装位置

13 后部第一横梁

14 第二安装位置

15 后部第二横梁

16 中部横梁

17 第一固定装置

18 第三安装位置

19 第二固定装置

20 加固元件

21 第三固定装置

30 第一方法步骤

40 第二方法步骤

50 第三方法步骤

60 第四方法步骤

70 第五方法步骤

A1 第一距离

A2 第二距离

L 车纵向