CN111315641A - 具有用于驱动单元的支承装置的前桥副车架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于固定车辆的驱动单元(101)的前桥副车架(100)，其具有基本上沿车辆纵轴线(x)定向的第一纵梁(L1)和第二纵梁(L2)和基本上沿车辆横轴线(y)定向的第一横梁(Q1)和第二横梁(Q2)。其中，沿行驶方向(+x)观察，所述第一横梁(Q1)布置在所述第二横梁(Q2)的前方。在此根据本发明规定，在两个横梁(Q1、Q2)上设置用于所述驱动单元(101)的三点支承装置(110、120、130)。

Description

具有用于驱动单元的支承装置的前桥副车架

本发明涉及一种根据独立权利要求1的前序部分所述的用于固定车辆的驱动单元的前桥副车架。

用于固定车辆中的驱动单元的前桥副车架基本上是已知的。已知的前桥副车架设计为具有特殊的紧固轴承、例如金属-橡胶-轴承，这类轴承用于将驱动单元的运动相对于车辆的车身脱耦。在剧烈的速度变化时，例如在起步机动或者制动过程中，驱动单元由于其惯性沿车辆纵轴线往复运动。在驱动单元前置、横置的情况下，这导致驱动单元绕车辆横轴线的摆动运动。因此，在驱动单元的支承中，重要的是，吸收和缓冲驱动单元的绕车辆横轴线的摆动运动。此外，驱动单元的支承对于驾驶安全性、驾驶舒适性以及底盘构件、轴承构件和车身构件的寿命都具有影响。另外，由于错误地支承驱动单元可能增大干扰噪声。

由专利文献DE 10 2016 000 670 B3已知一种示例性的前桥副车架，其通过两个纵梁和两个横梁构成框架式的副车架。在该副车架的角点处设置用于驱动单元的四点支承装置。然而，在此已被证明不利的是，用于将驱动单元与车身在振动技术上的隔离的四点支承是太超定的(德语：überbestimmt)。使用这样的四点支承装置仅能够吸收驱动单元的绕车辆横轴线的摆动运动。为此，前面的两个轴承必须精确地平行于车辆横轴线定向并且相对于后面的轴承精确地具有相同的距离。后轴承必须具有同样精确平行的轴线。否则，已经较小的固定公差可能导致驱动单元的摆动运动不能被轴承吸收。

因此，本发明所要解决的技术问题是，至少部分地克服至少一个由现有技术已知的缺点。本发明所要解决的技术问题尤其是，提供一种用于固定车辆的驱动单元的前桥副车架，该前桥副车架具有简单的和紧凑的结构，并且适用于拦截或者减少驱动单元的尤其沿车辆纵轴线的振动和驱动单元的尤其绕车辆横轴线的摆动运动。此外，本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种用于固定车辆的驱动单元的前桥副车架，其具有在振动技术上将驱动单元与车身有利地隔离的支承装置。

前述技术问题通过一种具有独立权利要求1的、尤其特征部分的特征的用于固定车辆的驱动单元的前桥副车架来解决。本发明的优选的扩展设计记载在从属权利要求中。关于按照本发明的前桥副车架的单个实施方式的特征能够以如下方式彼此结合，即，关于本发明的实施方式的公开内容总是相互引用或能够相互引用。

本发明提供一种用于固定车辆的驱动单元的前桥副车架，所述前桥副车架具有基本上沿车辆纵轴线定向的第一纵梁和第二纵梁、基本上沿车辆横轴线定向的第一横梁和第二横梁，其中，沿行驶方向观察，所述第一横梁布置在第二横梁的前方。为此，根据本发明规定，在两个横梁上设置用于驱动单元的三点支承装置。

在本发明的意义上，驱动单元可以优选是电气的、尤其能以辅助方式运行的驱动单元。在本发明的意义上，车辆可以优选是电动车辆，该电动车辆尤其设计为具有作为主驱动装置的优选电气的、后置式驱动装置。在本发明的意义上的前桥副车架尤其能够构成框架式的副车架。

在此，本发明的构思是，实现框架式的前桥副车架上的三点支承，以支承驱动单元并且将驱动单元最佳地与车身在振动技术上隔离。通过三点支承能够形成这样的平面，在该平面内，驱动单元沿每个延伸通过各两个轴承的方向的振动被吸收。此外，通过三点支承能够吸收绕每个穿过各两个轴承延伸的方向的摆动运动。在此轴承不是必须无公差地定位在精确的点上，因为三点总是构造一个平面。优选地，该平面可以位于水平的平面上。另外，在本发明的意义上对于三点支承可以考虑，两个轴承布置在第一横梁或前横梁上并且一个轴承布置在第二横梁或后横梁上。由此，驱动单元的绕车辆横轴线或者绕穿过两个前轴承延伸的轴线的摆动运动尤其在起步机动中有利地通过后轴承被吸收。可以在前部例如设置两个轴承衬套并且在后部设置罐状轴承、锥形轴承或者圆形轴承。针对每个轴承可以在相应的横梁中设置特别的轴承容纳件。另外，在每个轴承上可以安装用于驱动单元的特别的支撑件。前轴承衬套可以压入或者拧入第一横梁中。除了具有容纳轴承的功能，前横梁还具有在车辆横向上加固前桥副车架的功能。此外，前横梁可以用作空调压缩机的容纳件。空调压缩机在此可以固定在两个轴承衬套之间。第一横梁可以在前桥副车架上在副车架固定托架的高度上且邻近处、即在前桥副车架刚度最大的位置上相对于车身固定。后轴承可以固定或者拧紧在第二横梁或后横梁上。除了具有容纳轴承的功能，后横梁还具有在车辆横向上加固前桥副车架的功能。此外，后横梁能够承担容纳并且至少在部分区段保护地引导例如用于水和/或电的负载管线的功能。其次，可以将用于负载管线的相应的泵和阀固定在后横梁上。后横梁可以具有用于负载管线的相应的导引件和/或孔。在本发明的意义上对于三点支承可能的是，在前横梁中示出轴承的不同的、例如沿车辆的纵轴线、横轴线或竖轴线的定向。以此能够提供用于固定驱动单元的改进的前桥副车架，这种前桥副车架具有简单且紧凑的结构，并且适用于拦截或者减少驱动单元的沿不同方向的振动和摆动，从而能够将驱动单元与车身在振动技术上有利地隔离。

另外，本发明在前桥副车架上可以规定，所述第一横梁在所述两个纵梁上沿车辆竖轴线在相同的高度上借助于前桥副车架的紧固衬套并且与所述紧固衬套相邻地相对于车身固定。因此能够将第一横梁安装在前桥副车架相对于车身的刚度最大或者说固定性最高的位置，由此能够改善由于速度改变、例如在起步机动或制动过程中或者甚至在碰撞中产生的前桥副车架和车身之间的力的分布。

另外，本发明在前桥副车架上可以规定，第一横梁布置为相对于车辆竖轴线高于第二横梁。由此可以将后横梁设置得较低，更确切地说尤其因为例如在车辆的放脚空间中沿车辆竖轴线没有太多的空间可供使用。驱动单元在此能够准悬挂地支承在两个前轴承上并且摆动地支撑在后轴承上。此外，因此可以提供绕穿过两个前轴承延伸的轴线的某种摆动运动。通过允许某种摆动，由于无意地错误设置的轴承定位而引起的不可预测的摆动可以有针对性地被轴承吸收。

另外，本发明在前桥副车架上可以规定，第一横梁设计用于容纳空调压缩机。因此能够扩展第一横梁的功能性。因此，第一横梁不仅能够用于前桥副车架的加固和对驱动单元的支承，而且也能够用于承载空调压缩机。此外，由此能够有利地充分利用车辆前部中的结构空间。

此外，本发明在前桥副车架上可以规定，第一横梁具有至少一个、优选一体成型的用于空调压缩机的支承插座。因此能够简化空调压缩机在第一横梁上的安装。因此在预安装中就能提供承载驱动单元和空调压缩机的完成了的前桥副车架。因此能够大大简化车辆的组装，并且车辆的组装花费的时间更少。

此外，本发明在前桥副车架上可以规定，第二横梁设计用于容纳至少一个负载管线，例如水管路和/或电线、泵或者阀。因此能够扩展第二横梁的功能性。因此，第二横梁不仅能够用于前桥副车架沿车辆横轴线的加固和对驱动单元的支承，而且用于容纳和导引负载管线以及用于容纳相应的泵和阀。因此，负载管线可以在部分区段受保护地在第二横梁上并且不再悬空地铺设。此外，由此能够有利地利用车辆前部的结构空间。

另外，本发明在前桥副车架上可以规定，第二横梁具有至少一个、优选一体成型的用于至少一个负载管线的导引件。因此能够简化负载管线在第二横梁上的铺设并且在此能够直观地引导装配人员。此外，因此在预安装中就能提供承载驱动单元和负载管线的完成了的前桥副车架。因此能够大大简化车辆的组装，并且此外花费的时间更少。

进一步地，本发明在前桥副车架上可以规定，第一横梁具有用于容纳第一轴承的第一轴承容纳件以及用于容纳第二轴承的第二轴承容纳件，第一轴承容纳件和第二轴承容纳件设计用于将驱动单元支撑在前桥副车架上。因此能够简化驱动单元在前桥副车架上的预安装。

另外，本发明在前桥副车架上可以规定，第一横梁的第一轴承容纳件和第二轴承容纳件呈套筒状地设计为轴承衬套。可以有利地将驱动单元的紧固衬套容纳到、例如压入或者拧入套筒状的轴承容纳件中。

此外，本发明在前桥副车架上可以规定，第一轴承容纳件和第二轴承容纳件形状配合和/或摩擦配合地固定在第一横梁上。在此可以考虑，轴承容纳件可以单独制造并且事后被固定在第一横梁上。因此甚至能够在常规的横梁上实施补装。备选地可以考虑，第一横梁中的第一轴承容纳件和第二轴承容纳件可以由相同的材料制成和/或是一体成型的、尤其作为共同的注塑件成型。因此对振动的吸收能够有利地在轴承内进行，同时不存在可能促进产生干扰噪声的、在轴承容纳件和横梁之间的一定的间隙。

此外，本发明在前桥副车架上可以规定，驱动单元的第一轴承压入或者拧入第一轴承容纳件中，并且驱动单元的第二轴承压入或者拧入第二轴承容纳件中。因此能够简单且快速地将轴承安装在轴承容纳件内。在轴承被压入轴承容纳件内的情况下可能有利地是，由于紧固公差，例如形式为啪嗒声的干扰噪声的传播被限制在轴承和轴承容纳件之间。

另外，本发明在前桥副车架上可以规定，驱动单元的第一轴承和第二轴承设计为紧固衬套、金属-橡胶-轴承或者弹簧轴承。轴承内的橡胶或者弹簧可以有利地用于减弱振动。此外，对于轴承可以考虑，轴承上可以存在在振动吸收方向上的特定的止挡。

另外，本发明在前桥副车架上可以规定，三点支承装置设计为，用于将驱动单元支撑在前桥副车架上的第一轴承容纳件和第二轴承容纳件能够选择性地沿车辆纵轴线、车辆横轴线或车辆竖轴线定向。通过根据本发明的三点支承装置可以实施前轴承的灵活地、型号特定的定向。通过前轴承的沿车辆纵轴线的定向，能够直接在前轴承中吸收驱动单元沿车辆纵轴线的振动。在前轴承沿车辆横轴线定向的情况下，能够在第三轴承的区域中吸收驱动单元的表现为摆动运动的、沿车辆纵轴线的振动。在轴承沿车辆竖轴线定向的情况下，能够在前轴承和后轴承上分散驱动单元的沿车辆纵轴线的振动。

另外，本发明在前桥副车架上可以规定，第二横梁具有用于将驱动单元支撑在前桥副车架上的第三轴承容纳件，其中，第三轴承容纳件设计用于容纳形式为罐状轴承、锥形轴承或者圆形轴承的第三轴承。在此，这样的轴承有助于吸收不同的方向上的振动并且将振动导入轴承容纳件。此外，这样的轴承适用于吸收剪力，由此能够有利地补偿可能的紧固公差和/或制造公差。此外可以考虑，第三轴承容纳件与第二横梁一体成型，或者第三轴承容纳件构成第二横梁的区段，第三轴承可以例如形状接合和/或摩擦接合地固定在该区段上。

此外，在本发明的范围内可能的是，第二横梁的用于将驱动单元支撑在前桥副车架上的第三轴承容纳件沿车辆竖轴线定向。由此可能的是，将驱动单元的重力有利地导入第二横梁。

在下面将根据附图通过对本发明的优选实施例的说明详细阐述另外的改进本发明的方法。在此，权利要求和说明书中提及的特征可以各自单独地或者以任意的组合是对本发明重要的。在此应注意，附图仅作说明之用并且不以任何方式限制本发明。在附图中：

图1示出了根据本发明的具有驱动单元的前桥副车架的俯视图；

图2示出了根据本发明的不具有驱动单元的前桥副车架的立体图；

图3a示出了用于根据本发明的前桥副车架的第一横梁的立体图；

图3b示出了用于根据本发明的前桥副车架的第二横梁的立体图；

图4示出了根据本发明的前桥副车架的一种可能的设计方案；

图5示出了根据本发明的前桥副车架的另外的可能的设计方案；和

图6示出了根据本发明的前桥副车架的另外的可能的设计方案。

在下面的附图中，对于不同实施例中的相同的技术特征使用相同的附图标记。

图1和图2示出了本发明意义上的用于固定车辆的驱动单元101的前桥副车架100。所示的驱动单元101优选是电气的、尤其能以辅助方式运行的驱动单元101，驱动单元101安装在车辆前部并且以辅助安装在车辆后部的主驱动单元的方式运行。因此，在本发明的意义上的车辆是电动车辆。此外，如图1和图2清楚所示，前桥副车架100构成基本上呈矩形的框架式结构。在此，前桥副车架100设计为具有基本上沿车辆纵轴线x定向的第一纵梁L1和第二纵梁L2和基本上沿车辆横轴线y定向的第一横梁Q1和第二横梁Q2。沿行驶方向+x观察，第一横梁Q1位于第二横梁Q2的前面。根据本发明，在两个横梁Q1、Q2上设置有用于驱动单元101的三点支承装置110、120、130。

根据本发明的三点支承装置110、120、130用于支承驱动单元101并且将驱动单元101最佳地与未示出的车身在振动技术上隔离。在剧烈的速度变化下、例如在起步机动或者制动过程中，驱动单元101由于其惯性沿车辆纵轴线x前后移动。在此，驱动单元101至少可以绕车辆横轴线y枢转。在不利的支承情况下可能产生围绕其它几何轴线的摆动。通过根据本发明的三点支承装置110、120、130能够在车辆运行中最佳地吸收驱动单元101的相对于车身的、确切地说围绕不同的几何轴线但至少绕车辆横轴线y的摆动。

如图3a所示，例如可以以轴承衬套的形式设计的、用于驱动单元101的两个前轴承10、20可以固定、例如拧在第一横梁Q1上或者直接压入第一横梁Q1中。为此可以在第一横梁Q1上设置相应的、例如套筒状的轴承容纳件110、120。前轴承容纳件110、120又可以固定、例如拧在第一横梁Q1上或者直接构造在第一横梁Q1中、例如直接与第一横梁Q1一同成型。

后轴承30可以优选地沿车辆竖轴线z竖直定向并且如图3b所示的那样例如以罐状轴承、锥形轴承或者圆形轴承的形式设计。为此可以设计例如可以是第二横梁Q2的局部区段的第三轴承容纳件130。因此，第三轴承30可以直接拧在第二横梁Q2上。

此外，在每个轴承容纳件110、120、130上可以设置特别的支撑件11、21、31，这些支撑件用于驱动单元101的相应的轴承10、20、30。

此外，如图1所示，根据本发明的特别优点，第一横梁Q1可以设计用于容纳空调压缩机102。为此，第一横梁Q1可以具有至少一个、尤其四个、优选一体成型的支承插座K。因此可以简化并且在预装配中就可以完成将空调压缩机102安装在车辆前部中。在图1的视图中，可以看到用于车辆的未示出的车轮的在驱动单元101和空调压缩机102之间的耦连杆103。

图2还示出，根据本发明的另外的特别的优点，第二横梁Q2可以设计用于容纳至少一个未示出的负载管线，例如水管路、电线以及泵或者阀。为此第二横梁Q2具有至少一个、优选一体成型的用于至少一个负载管线的导引件V。因此能够大大简化车辆前部中的车辆的组装。

此外，因此能够扩展第一横梁Q1和第二横梁Q2的功能性。因此，两个横梁Q1、Q2不仅能够用于前桥副车架100在车辆横向上的加固和对驱动单元101的支承，而且可以用于容纳空调压缩机102和所需的负载管线。此外，由此能够有利地利用车辆前部中的结构空间。

借助根据本发明的三点支承装置110、120、130，两个前轴承10、20能够可选地沿车辆纵轴线x、车辆横轴线y或车辆竖轴线z定向，如图4、5和6依次所示的那样。

图4示出了根据本发明的前桥副车架100的可能的实施方案，其中，两个前轴承10、20沿车辆纵轴线x定向。在此，可以直接在前轴承10、20中补偿驱动单元101的沿车辆纵轴线x的振动。

图5示出了根据本发明的前桥副车架100的可能的实施方案，其中，两个前轴承10、20沿车辆横轴线y定向。在此，可以在第三轴承30上补偿驱动单元101沿车辆纵轴线x的振动，此振动表现为绕基本上穿过两个前轴承10、20延伸的车辆横轴线y的摆动运动。

图6示出了根据本发明的前桥副车架100的可能的实施方案，其中，两个前轴承10、20沿车辆竖轴线z定向。在此，可以既在两个前轴承10、20上也在后方的第三轴承30上补偿驱动单元101沿车辆纵轴线x的振动，此振动表现为绕车辆横轴线y的摆动运动。

分别根据车辆型号和客户期望，本发明的根据图4至图6之一的实施方式或另外的实施方式可以是有利的。

如在图4至图6的俯视图中所示，第一横梁Q1可以在两个纵梁L1、L2上沿车辆竖轴线z在相同的高度H上借助于前桥副车架100的紧固衬套B1并且与该紧固衬套B1相邻地相对于车身固定，此处是前桥副车架100的相对于车身刚度最大的位置。在第二横梁Q2的后方可以在纵梁L1、L2和车身之间设置另外的紧固衬套B2。

如从图2和图4至图6的仰视图可以看出，相对于车辆竖轴线z，第一横梁Q1可以布置得高于第二横梁Q2。尤其在车辆前部中这可以是有利的，因为在那里用户的放脚区域中的结构空间极其有限。

前述对附图的说明仅在示例范围内描述本发明。当然，实施例的个别特征如果在技术上是有意义的就可以自由地相互组合，只要不脱离本发明的范围即可。

附图标记列表

100 前桥副车架

101 驱动单元

102 空调压缩机

103 耦连杆

110 第一轴承容纳件

120 第二轴承容纳件

130 第三轴承容纳件

Q1 第一横梁

Q2 第二横梁

L1 第一纵梁

L2 第二纵梁

10 第一轴承

11 支撑件

20 第二轴承

21 支撑件

30 第三轴承

31 支撑件

B1 紧固衬套

B2 紧固衬套

H 高度

K 用于空调压缩机的支承插座

V 用于至少一个负载管线的导引件

x 车辆纵轴线

y 车辆横轴线

z 车辆竖轴线

Claims (10)

1.一种用于固定车辆的驱动单元(101)的前桥副车架(100)，所述前桥副车架(100)具有

第一纵梁(L1)和第二纵梁(L2)，所述两个纵梁基本上沿车辆纵轴线(x)定向；

第一横梁(Q1)和第二横梁(Q2)，所述两个横梁基本上沿车辆横轴线(y)定向，

其中，沿行驶方向(+x)观察，所述第一横梁(Q1)布置在所述第二横梁(Q2)的前方，

其特征在于，

在所述两个横梁(Q1、Q2)上设置用于所述驱动单元(101)的三点支承装置(110、120、130)。

2.按照权利要求1所述的前桥副车架(100)，其特征在于，

所述第一横梁(Q1)在所述两个纵梁(L1、L2)上沿车辆竖轴线(z)在相同的高度(H)上借助于前桥副车架(100)的紧固衬套(B1)并且与所述紧固衬套(B1)相邻地相对于车身固定。

3.按照前述权利要求之一所述的前桥副车架(100)，其特征在于，

所述第一横梁(Q1)设计用于容纳空调压缩机(102)。

4.按照前述权利要求之一所述的前桥副车架(100)，其特征在于，

所述第一横梁(Q1)具有至少一个用于空调压缩机(102)的支承插座(K)。

5.按照前述权利要求之一所述的前桥副车架(100)，其特征在于，

所述第二横梁(Q2)设计用于容纳至少一个负载管线、水管路、电线、泵或者阀。

6.按照前述权利要求之一所述的前桥副车架(100)，其特征在于，

所述第二横梁(Q2)具有至少一个用于至少一个负载管线的导引件(V)。

7.按照前述权利要求之一所述的前桥副车架(100)，其特征在于，

所述第一横梁(Q1)具有用于容纳第一轴承(10)的第一轴承容纳件(110)和用于容纳第二轴承(20)的第二轴承容纳件(120)，所述轴承容纳件设计用于将所述驱动单元(101)支撑在所述前桥副车架(100)上，其中，所述第一横梁(Q1)的所述第一轴承容纳件(110)和所述第二轴承容纳件(120)套筒状地设计为轴承衬套。

8.按照前述权利要求之一所述的前桥副车架(100)，其特征在于，

所述驱动单元(101)的第一轴承(10)压入第一轴承容纳件(110)中，并且所述驱动单元(101)的第二轴承(20)压入第二轴承容纳件(120)中。

9.按照前述权利要求之一所述的前桥副车架(100)，其特征在于，

所述三点支承装置(110、120、130)设计为，用于将所述驱动单元(101)支撑在所述前桥副车架(100)上的第一轴承容纳件(110)和第二轴承容纳件(120)能够选择性地沿车辆纵轴线(x)、车辆横轴线(y)或车辆竖轴线(z)定向。

10.按照前述权利要求之一所述的前桥副车架(100)，其特征在于，

所述第二横梁(Q2)具有用于将所述驱动单元(101)支撑在所述前桥副车架(100)上的第三轴承容纳件(130)，其中，所述第三轴承容纳件(130)设计用于容纳罐状轴承、锥形轴承或者圆形轴承形式的第三轴承(30)。

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