JP2018520055A - ２つのトレーリングアームを有する、車両の駆動可能なトーションビームアクスル - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザの異なるニーズに対するわずかな手間をもって異なる形状において製造可能な、駆動可能なトーションビームアクスルを提供すること。
【解決手段】トレーリングアーム１と、トレーリングアーム１に結合された横方向成形物とを有する駆動可能なトーションビームアクスル２であって、トレーリングアーム１が、ハウジング５と、ハウジング５に設けられたトレーリングアーム範囲４とを備えているトーションビームアクスル２において、ハウジング５が、異なるトレーリングアーム範囲４を結合する固定基部８を備え、トレーリングアーム範囲４が固定基部８に設けられており、トレーリングアーム範囲４が、車体でのトーションビームアクスル２の結合及び／又は横方向成形物へのトレーリングアーム１の結合に関して異なるように形成されているものの同一の接続規模を有するトレーリングアーム範囲４のグループから選択されている。

Description

本発明は、請求項１の前提部分において詳細に規定された種類の、２つのトレーリングアームを有する、車両の駆動可能なトーションビームアクスルに関するものである。

現場から知られている駆動可能なトーションビームアクスルは、通常、横方向成形物と、横方向成形物の端部側でそれぞれ横方向成形物に結合されたトレーリングアームとを含んでおり、これらトレーリングアームを介して、トーションビームアクスルはそれぞれ車両の車体に結合されている。さらに、トレーリングアームの範囲にはそれぞれ電気的な機械が設けられており、これら電気的な機械を介して、トレーリングアームに作用結合された車輪が所望の規模においてトルクによって負荷可能である。それぞれここでの用途に依存して、車輪は、電気的な機械によって直接トルクで負荷可能であるか、又は中間接続されたギヤ装置を介してトルクで負荷可能である。このとき、電気的な機械と、場合によってはギヤ装置とは、これら電気的な機械及びギヤ装置を周囲の影響に対して所望の規模で遮蔽することができるように、ハウジング内に配置されている。

特許文献１には、電気的に駆動可能な車両あるいは駆動可能なトーションビームアクスルのための、アクスルの車輪を駆動するための駆動装置が記載されている。この駆動装置は、電気的な機械と、けん引動作における力の伝達方向に見て電気的な機械の被駆動側で直列に接続された２つの遊星歯車装置とを含んでいる。電気的な機械のハウジング及び２つの遊星歯車装置のハウジングは、駆動可能なトーションビームアクスルの範囲における用途においては、車両アクスルのトレーリングアームに直接結合、好ましくは螺着されているか、多部材の溶接部材としてトレーリングアームに統合されているか、又はトレーリングアームと一体的に構成されている。スプリングストラットタイプのアクスルの場合については、延期的な機械のハウジング又は両遊星歯車装置のハウジングは、車輪支持部に直接結合、好ましくは螺着されているか、多部材の溶接部材として車輪支持部に統合されているか、又は車輪支持部と一体的に構成されていることが可能である。電気的な機械及び遊星歯車装置は、共通のハウジングも備えることが可能である。

さらに、特許文献２には、電気的な機械と、けん引動作における力の伝達方向に見て電気的な機械の被駆動側で接続されたギヤ装置とを含む、電気的に駆動可能な車両のための、トーションビームアクスルの車輪を駆動するための駆動装置が記載されている。電気的な機械のハウジング又はギヤ装置のハウジングは、トーションビームアクスルのトレーリングアームに直接螺着されているか、多部材の溶接部材としてトレーリングアームに統合されているか、又はトレーリングアームと一体的に構成されている。

これらトーションビームアクスルのそれぞれは、独自の構造上の形態を備えており、この形態は、トーションビームアクスルが用いられる各車両に適合するものである。

独国特許出願公開第１０２０１１００５６２４号明細書 独国特許出願公開第１０２０１１００５６２５号明細書

本発明の基礎をなす課題は、ユーザの異なるニーズに対するわずかな手間をもって異なる形状において製造可能な、冒頭に挙げた駆動可能なトーションビームアクスルを提供することにある。

上記課題は、本発明により、請求項１の特徴を有する駆動可能なトーションビームアクスルによって解決される。

車両の、本発明による駆動可能なトーションビームアクスルは、２つのトレーリングアームと、これらトレーリングアームに結合された横方向成形物とを含んでいる。トレーリングアームは、少なくとも１つの電気的な機械のためのそれぞれ１つのハウジングと、ハウジングに取り付けられたそれぞれ１つのトレーリングアーム範囲とを備えており、ハウジング及びトレーリングアーム範囲を介して、トーションビームアクスルを車両の車体へ結合可能である。

本発明によれば、ハウジングは、異なるトレーリングアーム範囲を取り付けるために準備されたそれぞれ１つの固定基部を備えており、トーションビームアクスルを完全なものとするために、１つのトレーリングアーム範囲がそれぞれ１つの固定基部に設けられており、トレーリングアーム範囲が、少なくとも、それぞれ車両の車体でのトーションビームアクスルの結合に関して、及び／又は横方向成形物へのトレーリングアームの結合に関して異なるように形成されているものの同一の接続寸法を有する少なくとも２つのトレーリングアーム範囲のグループから選択されている。

これにより、モジュール式のトーションビームアクスルコンセプトが実現され、このコンセプトは、トーションビームアクスルのハウジング基本モジュールにおいて構築され、ハウジング基本モジュールは、その中に配置された電気的な機械を含めて全ての変形態様に対して本質的に同一に形成可能である。

異なるトレーリングアーム範囲からの選択によって、単純な、又は手間がかかるように形成されたトーションビームアクスルについての各顧客の要望を満たすことが可能である。このとき、改善された使用にもかかわらず、同一部材の使用あるいは本質的に統一的なハウジング基本モジュール及び必要な追加部材の使用により、コストを低減することができる。

大きなモジュール性を提供する本発明によるトーションビームアクスルの別の実施形態では、ハウジングが、それぞれ、異なるバネ収容範囲及び／又はダンパ収容範囲を設けるために準備された１つの固定基部備えており、トーションビームアクスルを完全なものとするために、１つのバネ収容範囲及び／又はダンパ収容範囲がそれぞれ１つの固定基部に設けられており、バネ収容範囲及び／又はダンパ収容範囲は、少なくともバネ及び／又はダンパの結合に関してそれぞれ異なるように形成されているものの同一の接続寸法を有する少なくとも２つのバネ収容範囲及び／又は少なくとも２つのダンパ収容範囲のグループから選択されている。

本発明による駆動可能なトーションビームアクスルが、トレーリングアーム範囲の範囲に設けられたゴム軸受装置を介して車体側で固定可能であれば、本発明によるトーションビームアクスルは、わずかな手間をもって様々な車両コンセプトへ統合可能であるとともに、所望の走行特性をわずかな手間で具現化可能である。

本発明によるトーションビームアクスルの容易に取付可能な実施形態では、トレーリングアームのハウジングの内部空間が、車輪側でそれぞれ１つのカバーを介して画成されている。

本発明による駆動可能なトーションビームアクスルのこれに代わる実施形態では、トレーリングアームのハウジングの内部空間は、車輪側でそれぞれ前記ハウジングと一体的に構成されたハウジング壁部を介して画成されており、これにより、車輪の範囲において作用するホイールフォースが、所望の規模でトレーリングアームのハウジングを介して車両の車体へ導入可能であるとともに、手間のかかる密閉措置が回避される。

車輪側のカバー又は車輪側のハウジング壁部の範囲において、それぞれ１つの車軸が車輪軸受を介して回転可能に支持されており、及び／又はそれぞれ１つのブレーキ装置が結合されていれば、顧客特有の要求がここでもわずかな手間をもって実現可能であるとともに、本発明による駆動可能なトーションビームアクスルがわずかな製造コストをもって提供可能である。

本発明による駆動可能なトーションビームアクスルの構造空間及びコストにおいて有利な発展形成においては、ハウジング内において、ギヤ装置が、それぞれ電気的な機械と車軸の間の力の伝達経路に配置されており、このギヤ装置を介して、電気的な機械の駆動出力が車軸の範囲において所望の規模で変化されて設置できる。これにより、わずかな手間をもって、電気的な機械を適当に小さく寸法設定することが可能であるとともに、本発明による駆動可能なトーションビームアクスルを全体的に構造空間及びコストについて有利に製造することが可能である。

トレーリングアームが、少なくとも部分的にアルミニウム−砂型鋳造法を用いて製造されれば、本発明による駆動可能なトーションビームアクスルは、わずかな製造コストで製造可能である。

横方向成形物が少なくとも部分的に鋼で製造されていれば、車輪の範囲で作用するホイールフォースを、所望の規模で支持することができるとともに、車両の車体へ導入可能である。

特許請求の範囲に記載された特徴も、また本発明による駆動可能なトーションビームアクスルの以下の実施例において記載される特徴も、それぞれ単独で、又は適宜の組合せにおいて本発明による対象を発展形成することが可能である。

本発明の別の利点及び有利な発展形成は、特許請求の範囲と、図面を参照した原理的に記載された実施例とから明らかであり、様々な実施例の説明では、明快さにとって有利であるように、構造及び機能において同一の部材には同一の符号を用いている。

本発明による駆動可能なトーションビームアクスルの第１の実施形態のトレーリングアームの側方から見た分解図である。 図１によるトレーリングアームの上方から見た分解図である。 図１によるトレーリングアームの斜め上方から見た分解図である。 本発明による駆動可能なトーションビームアクスルの第２の実施形態のトレーリングアームの図１に相当する図である。 図４によるトレーリングアームの図２に相当する図である。 図４によるトレーリングアームの本質的に図３に相当する図である。 駆動可能なトーションビームアクスルの第２の実施例の、トレーリングアーム範囲に結合された横方向成形物を有する、図４によるトレーリングアームのトレーリングアーム範囲を示す図である。 図７に詳細に示された視点ＶＩＩＩから見た横方向成形物及びトレーリングアーム範囲を示す図である。

図１には、駆動可能なトーションビームアクスル２の第１の実施形態のトレーリングアーム１の側方視点が分解図で示されている。車両における取付状態において、駆動可能なトーションビームアクスル２は、各車両側において、図１に図示されたトレーリングアーム１を備えており、これらトレーリングアームは、本質的に車両長手方向に組み入れられているとともに、トレーリングアーム範囲４の収容部３の範囲において、車両横方向へ延びる横方向成形物と好ましくは係合式及び嵌合式に結合されている。

図２及び図３には、それぞれハウジング５を含む、図１によるトレーリングアーム１が、上方あるいは斜め上方からの視点において分解図で示されている。ハウジング５は、駆動可能なトーションビームアクスル２のいわゆるモジュール原理の基本支持部を形成し、この基本支持部には、電気的な機械６及びギヤ装置７を含む、駆動可能な車両アクスル２のドライブトレーンが統合されている。さらに、様々に準備された固定基部８〜１０を有するハウジング５が構成されている。

駆動可能なトーションビームアクスル２を完全なものとするために、トレーリングアーム範囲４が固定基部８の範囲においてハウジング５に取付可能であり、このトレーリングアーム範囲４は、少なくとも、それぞれ車両の車体でのトーションビームアクスル２の結合に関して、及び／又はトーションビームアクスル２の横方向成形物へのトレーリングアーム１の結合に関して異なるように形成されているものの固定基部８と一致する同一接続寸法を有する少なくとも２つのトレーリングアーム範囲４のグループから選択されている。

固定基部９の範囲では、それぞれ異なるバネ収容範囲がハウジング５に取付可能であり、これらバネ収容範囲は、少なくともバネの結合に関してそれぞれ異なるように形成されているものの固定基部９と一致する同一接続寸法を有する少なくとも２つのバネ収容範囲のグループから選択されている。

加えて、ハウジング５は、固定基部１０の範囲において、それぞれ異なるダンパ収容範囲と結合可能であり、これらダンパ収容範囲は、少なくともトレーリングアーム１におけるダンパの結合に関してそれぞれ異なるように形成されているもののさらに固定基部１０と一致する同一接続寸法を有する少なくとも２つのダンパ収容範囲のグループから選択されている。

固定基部８〜１０を有するハウジング５の異なる構成を介して、駆動可能なトーションビームアクスル２が、大規模に、同時にわずかな生産コストにおいて可変に実施可能であるか、又は成形可能である。駆動可能なトーションビームアクスル２の製造コストは、とりわけ、ハウジング５が様々な車両コンセプトに対して標準化して実施されているとともに、車輪結合部１１の方向、トレーリングアーム範囲４の方向、バネ収容範囲１２の方向及びダンパ収容範囲１３の方向において標準化されたインターフェースあるいは結合範囲８〜１０を備えていることによって制限されており、これらインターフェースあるいは結合範囲によって、それぞれ様々な車両コンセプトに適合されたトレーリングアーム範囲、車輪結合部１１のカバー要素１４、バネ収容範囲１２及びダンパ収容範囲１３をハウジング５に取付可能である。これにより、ハウジング５を様々な用途に対して標準化して、あるいは同一に実施するとともに、トレーリングアーム範囲４、バネ収容範囲１２、ダンパ収容範囲１３及びカバー要素１４をアダプタ要素の見地から異なるように構成することが可能である。このとき、トレーリングアーム範囲４、バネ収容範囲１２、ダンパ収容範囲１３及びカバー要素１４は、それぞれ、ハウジング５へのインターフェースの範囲において様々な車両コンセプトに対してそれぞれ同一に構成されている。

駆動可能なトーションビームアクスル２の取付時には、電気的な機械６がトレーリングアーム１の車輪側とは反対側からハウジング５へ挿設される一方、ギヤ装置７（平歯車段）は、トレーリングアーム１の車輪側からハウジング５へ取り付けられる。それぞれここでの用途に依存して純粋にモータにより、又はモータ及び発電機により動作可能な電気的な機械６の遊星キャリア軸１５は、ここでは平歯車段及び／又は遊星歯車装置によって構成されたギヤ装置７に結合されているとともに、ギヤ装置７を介して車軸１６に作用結合している。つづいて、ハウジング５は、カバー要素１４を介して車輪側で密閉されるとともに、別のカバー要素１７を介してトレーリングアーム１の車輪側とは反対側で密閉される。加えて、図面に図示された実施例では、ドラムブレーキの内側プレート１８がカバー要素１４に固定されており、この内側プレートには、ここでも車輪支持部１９が結合されている。これに代えて、ディスクブレーキ装置を設けることも可能である。

また、これに代えて、ハウジング５が車輪側でカバー要素１４と一体的に構成されている場合には、電気的な機械６も、またギヤ装置７，１５も、トレーリングアームの車輪側とは反対側からハウジング５へ挿設されるように構成することも可能である。さらに、これに代えて、トレーリングアーム１のハウジング５が、車輪側とは反対側でカバー要素１７と一体的に形成されており、電気的な機械６がギヤ装置７，１５と共通に車輪側からハウジング５へ挿設されるとともにこのハウジング内に取り付けられ、つづいて、ハウジング５がカバー要素１４を用いて所望の規模で周囲に対して密に密閉可能であることも可能である。

さらに、それぞれここでの用途に依存して、バネ収容範囲及びダンパ収容範囲を共通の固定基部の範囲においてハウジング５に共通に結合可能であるように構成することができ、バネ要素及びダンパ要素は、好ましくは互いに同軸に配置されている。

ハウジング５も、また、トレーリングアーム範囲４、バネ収容範囲１２、ダンパ収容範囲１３、カバー要素１４、別のカバー要素１７、内側プレート１８及び車輪支持部１９のようなそれぞれハウジングに固定可能な別の部材も、それぞれここでの用途に依存して、鋳造部材として、鍛造部材として、フライス部材として、曲げ変形部材として、深絞り部材として、又はこれに類するように構成可能であり、ハウジング５と、トレーリングアーム範囲４、バネ収容範囲１２及びダンパ収容範囲１３との間の結合は、それぞれ接着、螺着、リベット留め又は別の適当な固定手段を介して構成されることが可能である。

トレーリングアーム１の収容部３は、ここでは、少なくとも１つのほぼ多角形状の開口部を含んでおり、この開口部には、少なくともほぼ配管状に構成された、図１〜図３では不図示の駆動可能なトーションビームアクスル２の横方向成形物を取り付けることが可能である。多角形結合を介して、横方向成形物とトーションビームアクスル２のトレーリングアームの間の係合式及び／又は嵌合式の確実な結合を形成することが可能であり、この結合により、ハウジング５に依存せずに、トレーリングアーム１と、場合によってはトルクチューブあるいは横方向成形物との容易な交換が可能となる。多角形結合に代えて、螺着結合を用いることも可能である。

これにより、特に、トーションビームアクスル２と共に構成された車両のより有利な車両保険料を達成可能である。なぜなら、トレーリングアーム範囲４又は横方向成形物の範囲において損傷したトーションビームアクスル２の修理費用が、駆動可能なトーションビームアクスルの一体的に構成されたトレーリングアームの必要な完全な交換の場合よりも安いためである。

トレーリングアーム範囲４は軸受孔部（Ｌａｇｅｒａｕｇｅ）２０と共に形成されており、その範囲には、好ましくはゴム軸受として構成されたメイン軸受をはめ込むことが可能であり、このメイン軸受を介して、トーションビームアクスル２が、それ自体公知の態様で車両の車体の範囲において結合されている。

図４〜図８には、駆動可能なトーションビームアクスル２の第２の実施形態が示されており、このトーションビームアクスルは、本質的に、図１〜図３に示されているトーションビームアクスル２の第１の実施形態に対応する。そのため、更なる機能については、図１〜図３についての上述の説明が参照され、以下の説明においては、トーションビームアクスル２の両実施形態の間の差異についてのみ詳細に説明する。

図４〜図８によるトーションビームアクスル２においては、バネ収容範囲１２及びダンパ収容範囲１３がトレーリングアーム範囲４と一体的に構成されているとともに、ハウジング５が固定基部８と共にのみ形成されている。これにより、図４〜図８によるトーションビームアクスル２あるいはトレーリングアーム１は、トーションビームアクスル２の第１の実施形態に比して容易に取り付けられることができるものの、わずかなモジュール性によって特徴付けられている。図７及び図８には、更に、バネ収容範囲１２及びダンパ収容範囲１３と一体的に構成されたトレーリングアーム範囲４が、横方向成形物２１に結合された状態で示されている。

１ トレーリングアーム
２ 駆動可能なトーションビームアクスル
３ 収容部
４ トレーリングアーム範囲
５ ハウジング
６ 電気的な機械
７ ギヤ装置
８〜１０ 固定基部
１１ 車輪結合部
１２ バネ収容範囲
１３ ダンパ収容範囲
１４ カバー要素
１５ 遊星キャリア軸
１６ 車軸
１７ 別のカバー要素
１８ ドラムブレーキの内側プレート
１９ 車輪支持部
２０ トレーリングアームの軸受孔部
２１ トーションビームアクスルの横方向成形物

Claims (12)

1. ２つのトレーリングアーム（１）と、該トレーリングアーム（１）に結合された横方向成形物（１１）とを有する、車両の駆動可能なトーションビームアクスル（２）であって、前記トレーリングアーム（１）が、少なくとも１つの電気的な機械（６）のためのそれぞれ１つのハウジング（５）と、該ハウジング（５）に取り付けられたそれぞれ１つのトレーリングアーム範囲（４）とを備えており、前記ハウジング及び前記トレーリングアーム範囲を介して、前記トーションビームアクスル（２）を車両の車体へ結合可能である、前記駆動可能なトーションビームアクスルにおいて、
   前記ハウジング（５）が、異なるトレーリングアーム範囲（４）を取り付けるために準備されたそれぞれ１つの固定基部（８）を備えていることと、前記トーションビームアクスル（２）を完全なものとするために、１つのトレーリングアーム範囲（４）がそれぞれ１つの固定基部（８）に取り付けられており、前記トレーリングアーム範囲が、少なくとも、それぞれ車両の車体での前記トーションビームアクスル（２）の結合に関して、及び／又は前記横方向成形物（２１）への前記トレーリングアーム（１）の結合に関して異なるように形成されているものの同一の接続寸法を有する少なくとも２つのトレーリングアーム範囲（４）のグループから選択されていることとを特徴とする駆動可能なトーションビームアクスル。
2. 前記ハウジング（５）が、それぞれ、異なるバネ収容範囲（１２）を取り付けるために準備された１つの固定基部（９）を備えていることと、前記トーションビームアクスル（２）を完全なものとするために、１つのバネ収容範囲（１２）がそれぞれ１つの固定基部（９）に取り付けられており、前記バネ収容範囲が、少なくともバネの結合に関してそれぞれ異なるように形成されているものの同一の接続寸法を有する少なくとも２つのバネ収容範囲（１２）のグループから選択されていることとを特徴とする請求項１に記載の駆動可能なトーションビームアクスル。
3. 前記ハウジング（５）が、それぞれ、異なるダンパ収容範囲（１３）を取り付けるために準備された１つの固定基部（１０）を備えていることと、前記トーションビームアクスル（２）を完全なものとするために、１つのダンパ収容範囲（１３）がそれぞれ１つの固定基部（１０）に取り付けられており、前記ダンパ収容範囲（１３）が、少なくともダンパの結合に関してそれぞれ異なるように形成されているものの同一の接続寸法を有する少なくとも２つのダンパ収容範囲（１３）のグループから選択されていることとを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動可能なトーションビームアクスル。
4. 前記トーションビームアクスル（２）が、前記トレーリングアーム範囲（４）の範囲に設けられたゴム軸受装置を介して車体側で固定可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動可能なトーションビームアクスル。
5. 前記トレーリングアーム（１）の前記ハウジング（５）の内部空間が、車輪側でそれぞれ１つのカバー（１４）を介して画成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の駆動可能なトーションビームアクスル。
6. 前記トレーリングアームの前記ハウジング（５）の内部空間が、車輪側でそれぞれ前記ハウジングと一体的に構成されたハウジング壁部を介して画成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の駆動可能なトーションビームアクスル。
7. 前記トレーリングアーム（１）の前記ハウジング（５）の内部空間が、車輪側とは反対側で、それぞれ１つのカバー（１７）を介して画成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の駆動可能なトーションビームアクスル。
8. 車輪側の前記カバー（１４）又は車輪側の前記ハウジング壁部の範囲において、それぞれ１つの車軸（１６）が車輪軸受を介して回転可能に支持されていることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の駆動可能なトーションビームアクスル。
9. 車輪側の前記カバー（１４）又は車輪側の前記ハウジング壁部の範囲に、それぞれ１つのブレーキ装置が結合されていることを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の駆動可能なトーションビームアクスル。
10. 前記ハウジング（５）内において、ギヤ装置（７，１５）が、それぞれ前記電気的な機械（６）と車軸の間の力の伝達経路に配置されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の駆動可能なトーションビームアクスル。
11. 前記トレーリングアーム（１）が、少なくとも部分的に、アルミニウム−鋳造法、特にアルミニウム−砂型鋳造法を用いて製造されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の駆動可能なトーションビームアクスル。
12. 前記横方向成形物（２１）が、少なくとも部分的に鋼で製造されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の駆動可能なトーションビームアクスル。

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