副车架组件的制作方法

本发明涉及车辆和车辆的副车架组件(subframeassembly)，特别是能够提供用于车辆的驱动单元的副车架组件。

背景技术：

用于车辆特别是私人汽车的新型推进技术在最近十年已经发展起来，其中传统的内燃发动机由替换的驱动源例如电动马达支持乃至替代，这给了驱动源的设备新的可能性和要求。特别是在设置有两个不同推进装置的混合动力车辆中存在空间不足。例如在带有内燃发动机和电动马达的混合动力车辆中，除了传统的内燃发动机外还必须装备例如电动马达和电池。另外，现代车辆被辅助系统例如导航设施、主动安全设备等等填满，藉此除了重量和燃料消耗之外存储空间成为一个非常重要的问题。车辆中的高填充密度给予乘客和/或行李舱更多的空间和低重量以及提供了更低的燃料消耗，藉此减少了车辆环境压力。因此需要带有能够减轻重量的高填充密度和设计的车辆。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提出一种车辆和用于车辆的副车架组件以及能够具有高填充密度、低重量和有效推进力的推进单元。

车辆副车架通常设置于车轮悬架与车辆车架之间。各个车轮悬架通常包括连接于车辆副车架的多个车轮引导控制臂。车辆副车架因此设置在左右车轮悬架之间。悬架至副车架与副车架至车辆车架之间的接合部可设置有衬套以吸收来自车轮悬架的振动并且从而防止振动被传递至车辆车架。多个装置乃至附加的驱动源能够被附接于车辆副车架。

本发明依赖于更有效地利用副车架来提供附加车辆装置特别是驱动源的观念。

本发明的一个目的是通过车辆的副车架实现的，该副车架适于作为单元组装于车辆车架。副车架包括用于设置在车辆驱动模块左右侧上的第一和第二侧梁，其中第一和第二侧梁设置有至车辆车架的附接点和用于左右车轮悬架的车轮引导控制臂的附接点，其中横梁连接于左右侧梁。横梁设置有其内设置至少一个第一车辆驱动模块的内部空间。横梁的内部空间适于作为用于车辆驱动模块的外壳。

横梁能够设置有具有大致圆形截面的底部形状，其中加强元件和/或冷却元件例如凸缘和肋能够设置在仍然被限定为具有大致圆形截面的外壳上。大致圆形被解释为它不是必须是数学上的精确圆形而可以是具有例如通过多角形表面构成的圆形。可选的截面几何形状例如方形或任何其它多角外形也可用于横梁。

通过在副车架内提供内部空间，副车架能用于容纳能够单独驱动车辆或作为主驱动源(例如内燃发动机)的补充的驱动模块。副车架与车辆车架之间的接合部通常已经是减振的，藉此不需要附加的驱动源减振。此外，与具有标准副车架和在副车架上为驱动源添加其外壳相比，节省了存储容积和重量。

因此，本发明基于这样的发现：车辆驱动模块的外壳充分刚性从而可用作车辆副车架中的横梁而不需要副车架的第一与第二侧梁之间的任何附加支杆或加强元件。藉此传统的横梁被更换为驱动模块的外壳。外壳附接于左右侧梁的凸缘。外壳能例如用螺栓、焊接点、热装(shrink)或外形接头(formconnection)附接。

驱动模块能够包括单个车辆驱动源(第一车辆驱动源)或双车辆驱动源(第一和第二车辆驱动源)。单个驱动源能够被设置为例如通过令驱动轴贯穿驱动源从而到达左右车轮驱动轴来使得它驱动车辆的右轮和左轮。在示例实施例中，驱动源经由差速齿轮连接于驱动轴。

设置在由横梁构成的外壳内的驱动源能够是任何可得到的驱动源，例如是从电机、飞轮、液压马达、气动马达、热机、燃气轮机、斯特林马达(sterlingmotor)和/或蒸汽马达中选择的。外壳也可被设置为容纳相同类型或不同类型组合的多个驱动源。

驱动模块也可被设置为包括一个或多个减速齿轮例如行星齿轮组、变速齿轮级(gearstep)、带驱动、应变波齿轮和/或无级变速器从而实现正确的输出速度和转矩。

副车架组件的第一和第二侧梁分别经过第一和第二连接凸缘连接于横梁，所述凸缘设置有能够使得驱动模块连接于第一和第二车轮驱动轴的开口。

第一和第二车轮悬架能够在子组件安装于车辆车架之前或之后分别连接于第一和第二侧梁。

副车架组件的第一和第二侧梁包括适于将车辆副车架连接于车辆车架的附接点。

附接点适于将车辆车架与来自车辆车轮悬架和车辆驱动模块二者的振动隔离开。

能够提供连接第一与第二车轮悬架的片簧，其中所述片簧进一步连接于副车架组件的第一和第二侧梁二者。

附图说明

图1公开了车辆的示意图。

图2公开了副车架组件的示意图。

图3a、3b和3c公开了副车架组件的实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合仅为示出而非限定本发明的附图描述本发明的各个方面，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且所述方面的变型不局限于特定示出的实施例而是适用于本发明的其它变型。所有附图是示意性的。

图1公开了可设置有副车架组件100的车辆1的示意图。在图2中公开了副车架组件100的示例实施例。副车架组件100包括用于设置在车辆1的驱动模块112的左右侧上的第一和第二侧梁(sidemember)101、201。第一和第二侧梁101、201设置有至车辆车架2的附接点103、203和至左右车轮悬架(wheelsuspension)150、250的附接点104、204。

横梁110连接左右侧梁101、201。横梁110连同左右侧梁101、201一起形成副车架组件100。横梁110是利用驱动模块外壳111的强度从而连接左右侧梁101、201的刚性连接。特别地，用于发电机的外壳111已设计具有高强度以便承受发电机的转子与定子之间的高磁力。建议的横向构件110利用驱动模块112的外壳111的现有强度从而减少驱动模块112和车辆副车架100所需的总重量和空间。

横梁110设置有其中设置至少一个第一车辆驱动模块112的内部空间。如后面将论述的，所述内部空间115可容纳附加驱动模块113a、113b并且当需要时容纳一个或多个减速齿轮114。在示例实施例中，驱动模块112进一步连接于差速齿轮180从而在左右驱动轮120、220之间分配动力。

横梁110是刚性的从而有利于左右侧梁101、201之间的刚性连接。用于车辆驱动模块112的外壳可能变得通常大于由一个或多个支杆和/或棒构造的传统横梁。然而，通过将横梁110设计为用于车辆驱动模块112的外壳，横梁110将具有更充分的强度以承受副车架组件100中的力并且能使驱动模块112以比外壳被设计为副车架组件上独立部件更小的空间使用率集成在副车架组件100内。

因此，横梁110(因此外壳)用作左和右101、201侧梁之间的力桥。

左右侧梁101、201均设置有用于将副车架组件附接于车辆车架2的附接点103、203。在图2中公开了两个车辆车架附接点103、203分别位于左右侧梁101、201上，这仅为示意图，并且附加的车辆车架附接点103、203可能设置在左右侧梁101、201上。附接点103、203可能设置有减振器即吸收从副车架组件100至车辆车架2的振动的衬套。相同的衬套能吸收来自车辆驱动模块112的任何振动。

左右侧梁101、201均设置有用于左右车轮120、220的左右车轮悬架150、250的附接点104、204。示例的左右车轮悬架150、250包括多个车轮引导控制臂153、253。在图2中公开了两个车轮引导控制臂153、253分别位于左右侧梁101、201上，这仅为示意图，并且用于车轮引导控制臂153、253的附加的附接点104、204可设置在左右侧梁101、201上。用于左右车轮悬架150、250的附接点104、204可设置有减振器，即吸收来自车辆悬架150、250的振动以使得振动不传递至车辆副车架100的衬套。

左右侧梁101、201均设置有凸缘107、207，凸缘107、207连接于大致圆筒形的外壳111的各个端部。凸缘107、207和外壳111设有开口117、217以使得左右车轮的驱动轴151、152连接于驱动源112、113a、113b。

在图3a中，示例实施例中车辆驱动模块112包括电机160、行星齿轮组170以及贯穿电机160的转子161以连接左右驱动轴151、251驱动轮120、220的驱动轴116。电机160的转子161连接于行星齿轮组170的行星架172。驱动轴116连接于行星齿轮组170的太阳轮171并且车辆驱动模块112的外壳111连接于行星齿轮组170的内齿轮173。电机160的定子162固定附接于驱动模块112的外壳111。

在图3b中，公开的示例实施例中车辆驱动模块112包括第一和第二驱动源113a、113b，第一和第二驱动源113a、113b经过行星齿轮组170连接于相同驱动轴116。与图3c公开的实施例相比，仅添加了附加电机160b，藉此附加电机160b的转子161b连接于行星齿轮组170的内齿轮173。

在图3c中公开的示例实施例中，车辆驱动模块112包括第一和一个第二驱动源113a、113b并且各个驱动源113a、113b经过减速装置180连接于相应的驱动轴151、152。减速齿轮180仅被公开为常规减速齿轮，藉此可使用任何适宜的减速齿轮。通过将两个驱动源113a、113b连接于单个驱动轴151、152，能够实现对驱动轮120、220的速度和转矩输出的单独控制。

在图3a和图3b公开的示例实施例中，太阳轮171经由差速齿轮180连接于驱动轴116。

在图3a、3b、3c公开的示例实施例中，驱动源112、113a、113b被示为电机，但副车架组件中可能使用任何适宜的其它驱动源。示例驱动源是电机、飞轮、液压马达、气动马达、热机、燃气轮机、斯特林马达和/或蒸汽马达。

在图3b公开的示例实施例中，可利用两种不同的驱动源113a、113b以利用驱动源的不同特性。非限定性示例组合是电动马达和飞轮或气动马达和斯特林马达。

在图3a和3b公开的示例实施例中，减速齿轮机构被示为行星齿轮组170的形式并且在图3c中被示为常规减速齿轮180。在副车架组件100的应用中，可使用任何减速齿轮。示例减速齿轮是行星齿轮组、常规变速齿轮级、带驱动、应变波齿轮(strainwavegears)和/或无级变速器。