JP2018524233A - ハウジングを有する駆動可能なトーションビームアクスルのトレーリングアーム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安価で、モジュール式に構成された、駆動可能なトーションビームアクスルのトレーリングアーム装置を提供すること。【解決手段】ハウジング５を有する駆動可能なトーションビームアクスル２のトレーリングアーム装置１であって、ハウジング５の内部にドライブトレーン８を配置可能であり、ハウジング５がトレーリングアーム４に結合されている、前記トレーリングアーム装置において、ハウジング５が、トレーリングアーム４に固結された中央のハウジング範囲９と、中央のハウジング範囲９の、車輪に対向する側Ｒにおいて該車輪側Ｒへ向けて閉鎖されて形成され、車輪側Ｒとは反対の側Ａでは開放され、中央のハウジング範囲９に結合された、ドライブトレーン８のギヤ装置７を収容するハウジング部分１１と、中央のハウジング範囲９の、車輪側Ｒとは反対の側Ａでは、別のハウジング部分１２とを含んでいる。

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による、ハウジングを有する駆動可能なトーションビームアクスルのトレーリングアーム装置に関するものである。

現場から、いわゆる駆動可能なトーションビームアクスルあるいは電気式ツイストビーム（ｅＴＢ）が知られており、このトーションビームアクスルにおいては、電気式の乗用車駆動部がトレーリングアーム−リヤアクスルに統合されている。このとき、ｅＴＢは、それぞれ左側の車輪及び右側の車輪においてコンパクトなユニットあるいはドライブトレーンを備えており、このドライブトレーンは、ギヤ装置及び電気モータを含んでいる。ドライブトレーンはそれぞれ１つのハウジング内に配置されており、このハウジングは、ここでもトレーリングアームの一部となっている。それぞれ車両外側に配置された両トレーリングアームは、本質的に車両横方向に延びる横方向成形物を介して互いに結合されているとともに、メイン軸受の範囲において車体側で結合可能である。さらに、トレーリングアームは、取付状態において、バネユニット及びダンパユニットを介して更に車両の車体に連結されている。２つの別々のドライブトレーンにより、とりわけ、目的をもった、車輪個々のトルク分配、いわゆるトルクベクタリングを実現可能である。

さらに、特許文献１から、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の駆動のための駆動装置が知られており、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に接続されたギヤ装置とを含んでいる。電気的な機械のハウジング及び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、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。加えて、電気的な機械及びギヤ装置は、共通のハウジングを備えることが可能である。

電気的な機械及びギヤ装置の、トレーリングアームと一体的に構成されたハウジングは、最終取付中に容易な態様でトレーリングアームに結合可能なギヤ装置及び／又はｅＴＢの電気的な機械を予備取付可能なモジュールとして構成するという努力を阻害するものである。

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、安価で、モジュール式に構成された、駆動可能なトーションビームアクスルのトレーリングアーム装置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の特徴を有するトレーリングアーム装置によって解決される。

本発明による、駆動可能なトーションビームアクスルのトレーリングアーム装置はハウジングを有して形成されており、ハウジングの内部にドライブトレーンを配置可能であり、ハウジングがトレーリングアームに結合されている。

本発明によれば、ハウジングは、トレーリングアームに固結された中央のハウジング範囲と、車両における取付状態において、中央のハウジング範囲の、車輪に対向する側において該車輪側へ向けて閉鎖されて形成され、車輪側とは反対の側では開放され、中央のハウジング範囲に結合された、ドライブトレーンのギヤ装置を少なくとも部分的に収容するためのハウジング部分と、中央のハウジング範囲の、車輪側とは反対の側では、別のハウジング部分とを含んでおり、該別のハウジング部分は、車輪側で、ハウジングの中央のハウジング範囲に着脱可能に結合されているとともに、車輪側とは反対側において閉鎖されており、ドライブトレーンの電気的な機械を部分的に収容するために設けられている。

これにより、トレーリングアーム装置は、ギヤ装置及びこのギヤ装置を少なくとも部分的に包囲するハウジングを備えた、予備取付可能な第１のモジュールも、また電気的な機械及びこの電気的な機械をここでも少なくとも部分的に収容するハウジングを備えた第２のモジュールも有して構成されることが可能であり、つづいて、駆動可能なトーションビームアクスルの最終取付中にわずかな手間で取付可能である。

さらに、トレーリングアーム及びこのトレーリングアームに結合された中央のハウジング範囲は、それぞれ異なる車両コンセプトに適合可能であるとともに、それぞれ、ギヤ装置及び電気的な機械を備え、標準ドライブトレーンとして構成可能なモジュールに連結可能である。いまや可能な、様々な多数の車両システムあるいは車両コンセプトのためのトレーリングアーム装置の標準化されたアセンブリによって、トレーリングアーム装置と、また本発明によるトレーリングアーム装置を備える駆動可能なトーションビームアクスルも、特に安価に製造可能である。

加えて、本発明によるトレーリングアーム装置のモジュール式の構造により、ドライブトレーンをわずかな手間で負荷軽減することが可能である。なぜなら、ハウジング部分と中央のハウジング範囲の間でインターフェースが適当に形成される場合に、車両の車体の範囲でトレーリングアーム装置を介して支持されるホイールフォースが、わずかな割合だけハウジング内部空間に配置されたドライブトレーンの部材へ導入され、これにより、更に車両ダイナミクス的な影響によって引き起こされる音響的な走行騒音が意図された規模で低減されるためである。

ハウジング部分が、中央のハウジング範囲と一体的に結合されているとともに、車輪に対向する側において、ハウジング部分と着脱可能に結合可能な少なくとも１つのカバー要素を介して閉鎖して形成されていれば、少なくとも電気的な機械が、別のハウジング部材と共に予備取付可能な構造ユニットとして構成可能である。

本発明によるトレーリングアーム装置のこれに代わる実施形態では、ハウジング部分が、中央のハウジング範囲と着脱可能に結合されているとともに、車輪に対向する側において、ハウジング部分と着脱可能に結合可能な少なくとも１つのカバー要素を介して閉鎖して形成されており、これにより、ギヤ装置を含む、本発明によるトレーリングアーム装置のモジュールは、同様に予備取付可能であり、したがって、最終取付中にわずかな手間をもって中央のハウジング範囲及びトレーリングアームに結合可能である。

別のハウジング部分が、車輪とは反対の側において、別のハウジング部分と着脱可能に結合可能な少なくとも１つのカバー要素を介して閉鎖されて形成されていれば、電気的な機械の範囲におけるメンテナンス作業をわずかな手間をもって行うことが可能である。

中央のハウジング範囲及びトレーリングアームが一体的に形成されていれば、ホイールフォースを、ここでも一体的かつわずかな構造上の手間をもって負荷に適合して構成可能な部材を介して、車両の車体の範囲において支持可能である。

ハウジング部分が、収容範囲を有する中間プレートとして形成されており、収容範囲には、ドライブトレーンのギヤ装置の少なくとも一部を配置可能であれば、ドライブトレーンにおける、ギヤ装置を含む部分が、所望の規模で予備取付可能な部材として製造可能であり、駆動可能なトーションビームアクスルの最終取付中にわずかな手間をもってトレーリングアーム装置へ統合可能である。

トレーリングアームが収容部を備えており、該収容部の範囲において、トレーリングアームがトーションビームアクスルの横方向成形物と結合可能であれば、駆動可能なトーションビームアクスルは、ここでもわずかな手間をもって取付可能である。

トレーリングアームが別の収容部を備えており、該別の収容部の範囲においてメイン軸受を配置可能であり、このメイン軸受を介して駆動可能なトーションビームアクスルがそれ自体公知の態様で車軸に結合可能であれば、車両における駆動可能なトーションビームアクスルの取付が、ここでもわずかな手間をもって実行可能である。

結合装置が、トレーリングアームとの連結範囲と、結合範囲とを含んでおり、該結合範囲では、バネ装置及び／又はダンパ装置を結合装置に結合可能であれば、結合装置を固有の部材として構成可能であり、この部材は、トレーリングアーム装置の取付中に、トレーリングアーム及び／又は中央のハウジング範囲と結合可能であり、つづいて、トレーリングアーム装置と共に横方向成形物と作用結合されることが可能である。

ドライブトレーンの電気的な機械の出力軸が、別のハウジング部分の範囲、中央のハウジング範囲の範囲又はハウジングのハウジング部分の範囲で、遊星歯車装置の軸に結合可能であり、遊星歯車装置の別の軸が、ハウジング部分の開口部を通って延びることができるとともに、中央のハウジング範囲の、電気的な機械とは反対の側においてギヤ装置の平歯車段と結合可能であれば、駆動可能なトーションビームアクスルが所望の規模で二段式のギヤ装置及び高回転数コンセプトをもって構成可能であり、これらギヤ装置及び高回転数コンセプトは、ここでも低減された材料の使用と同時に高い出力を提供する、日常使用に対して効率が最適化された電気的な機械の使用を可能とするものである。このような駆動部によって、発進過程中に既に高いトルクが車軸の範囲において実現可能であり、本発明によるトレーリングアーム装置を備えた駆動可能なトーションビームアクスルをもって構成された車両は、魅力的な走行出力をもって提供可能である。

本発明によるトレーリングアーム装置の構造上単純で安価な実施形態では、平歯車段の複数の平歯車のうち少なくとも１つが、カバー要素の軸受収容部において回転可能に枢支されている。

本発明によるトレーリングアーム装置の構造上単純かつ構造空間及びコストに有利な実施形態によれば、車軸が、カバー要素を通ってハウジング内部空間へ突出するように取付可能である。

本発明によるトレーリングアーム装置の別の有利な実施形態では、当該トレーリングアーム装置が、少なくとも部分的に鍛造部材及び／又は鋳造部材として形成されており、トレーリングアーム装置の一実施形態では、鍛造部材として同一の部材寸法においてより大きなホイールフォースがトレーリングアーム装置を介して車両の車体の方向へ案内可能である一方、鋳造部材として構成されたトレーリングアーム装置は、簡易な態様で、単層部材に比してより大きな部材公差をもって製造可能であり、これにより、トレーリングアーム装置の製造がより安価となっている。

別のハウジング部分が少なくともほぼ鍋状に構成されていれば、電気的な機械は、わずかな手間をもって別のハウジング部分に配置可能であるとともに、構造空間において有利でカートリッジ状の予備製造されたモジュールとして、中央のハウジング範囲に取り付け可能である。

このとき、電気的な機械のほかに、コンバータと共にパワーエレクトロニクスを別のハウジング部分に配置することも可能である。

特許請求の範囲に記載された特徴も、また本発明によるトレーリングアーム装置の以下の実施例に記載された特徴も、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適切に発展形成することが可能である。

本発明によるトレーリングアーム装置の別の利点及び有利な実施形態は、特許請求の範囲と、図面を参照した以下の原則的に記載された実施例から明らかであり、様々な実施例の説明においては、明快さにとって有利であるように、構造上及び機能上同一の部材には同一の参照符号が付されている。

トレーリングアーム装置の第１の実施形態の、上方からの視点の分解図である。 図１によるトレーリングアーム装置を斜め上方からの視点において示す分解図である。 図１によるトレーリングアーム装置の側面図である。 トレーリングアーム装置の第２の実施形態の、上方からの視点の分解図である。 図４によるトレーリングアーム装置を斜め上方からの視点において示す分解図である。 図４によるトレーリングアーム装置の側面図である。

図１及び図２には、駆動可能なトーションビームアクスル２のトレーリングアーム装置１の第１の実施形態がそれぞれ分解図で示されている。駆動可能なトーションビームアクスルは、車両における取付状態において、車両の各側にトレーリングアーム装置を備えており、これらトレーリングアーム装置は、本質的に車両長手方向ｘへ延びるように用いられているとともに、トレーリングアーム４の収容部３の範囲において、車両横方向へ延在す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。さらに、図３には、図１及び図２によるトレーリングアーム装置１の側面図が示されており、図３には、車両におけるトレーリングアーム装置１の取付状態において、トレーリングアーム装置の、車両の車輪とは反対側Ａが図示されている。トレーリングアーム装置１はハウジング５を含んでおり、このハウジングの内部には、電気的な機械６及びギヤ装置７を含むドライブトレーン８が統合されており、このハウジングは、トレーリングアーム４に結合されている。

ハウジング５は、トレーリングアーム４に固結された中央のハウジング範囲９をもって構成されている。さらに、ハウジング５は、車両における取付状態において、中央のハウジング範囲９の、車輪に対向する側Ｒにおいては車輪側Ｒへ向けて閉鎖されて形成され、車輪側Ｒとは反対の側Ａでは開放され、中央のハウジング範囲９に結合された、ドライブトレーン８のギヤ装置７を少なくとも部分的に収容するためのハウジング部分１１を備えている。中央のハウジング範囲の、車輪側Ｒとは反対の側Ａでは、ハウジング５の別のハウジング部分１２が設けられており、このハウジング部分は、車輪側で、ハウジング５の中央のハウジング範囲９に着脱可能に結合されており、その車輪側Ｒとは反対の側では閉鎖されているとともに、少なくとも、ドライブトレーン８の電気的な機械６を部分的に収容するために設けられている。

図１〜図３に図示されているトレーリングアーム装置１の第１の実施形態では、ハウジング部分１１は、中央のハウジング範囲９と一体的に構成されているとともに、車輪と対向する側Ｒにおいて、当該ハウジング部分１１と着脱可能に結合されたカバー要素１３を介して閉鎖されている。さらに、別のハウジング部分１２は、車輪とは反対の側Ａにおいて、当該別のハウジング部分１２と着脱可能に結合されたカバー要素１４を介して閉鎖されて形成されている。

中央のハウジング範囲９及びトレーリングアーム４は、ここでは一体的に形成されているとともに、それぞれ車両特有に構成されている。一方、ハウジング部分１１，１２及びこれらに結合されたカバー要素１３，１４は、それぞれ所定のインターフェースによって車両特有に構成されたトレーリングアームに結合された中央のハウジング部分９と協働する標準化された部材となっている。トレーリングアーム４は収容部３のほかに別の収容部１５を備えており、この別の収容部の範囲には、好ましくはゴム軸受として構成されたメイン軸受を設けることが可能であり、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応用可能である。

トレーリングアーム４は、収容部３のほかに別の収容部１５を備えており、この収容部の範囲には、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み可能であり、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応用可能である。

結合装置１６は、ここでは螺着部１７を介して中央のハウジング範囲９に結合されており、螺着部の範囲には、バネ装置及びダンパ装置を結合可能である。このために、結合装置２４は、連結範囲１８によって中央のハウジング範囲９に結合されているとともに、結合範囲１９，２０によって形成されており、これら結合範囲を介して、バネ装置あるいはダンパ装置が結合装置１６と作用結合している。

ドライブトレーン８の電気的な機械６の出力軸２１は、それぞれここでの用途に依存して、別のハウジング部分１２の範囲、中央のハウジング範囲９の範囲又はハウジング５のハウジング部分１１の範囲において、遊星歯車装置２３の軸２２に結合されており、この軸は、リングギヤ、遊星ウェブ又はサンギヤであり得る。やはりリングギヤ、遊星ウェブ又はサンギヤであり得る遊星歯車装置２３の別の軸２４は、ハウジング部分１１の開口部を通って延びているとともに、中央のハウジング範囲９の、電気的な機械６とは反対側でギヤ装置７の平歯車段２５と結合されている。平歯車段２５の複数の平歯車２６のうち少なくとも１つが、カバー要素１３の軸受収容部２７において回転可能に枢支されている。加えて、車軸２８は、カバー要素１３を通って、ハウジング内部空間１０において突出して設けられている。

図４〜図６にはトレーリングアーム装置１の第２の実施例が示されており、このトレーリングアーム装置は、図１〜図３によるトレーリングアーム装置の第１の実施形態と同一の機能を有しているため、以下の説明では、トレーリングアーム装置１の両実施形態の間の差異についてのみ詳細に説明し、図４〜図６によるトレーリングアーム装置１の別の機能に関しては図１〜図３についての上述の説明が参照される。

トレーリングアーム装置１の第２の実施形態では、ハウジング部分１１は、螺着部を介して着脱可能に中央のハウジング範囲９に結合されているとともに、車輪に対向する側Ｒにおいて、着脱可能にハウジング部分１１に結合されたカバー要素を介して閉鎖されて形成されている。このとき、ハウジング部分１１は収容範囲２９を有する中間プレートであり、このハウジング部分内には、ドライブトレーン８の、ここでは遊星歯車装置２３であるギヤ装置７の少なくとも一部が配置されている。

トレーリングアーム装置１あるいはそのアセンブリは、それぞれ個々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、曲げ部材及び成形部材として、深絞り部材として、又はこれに類するものとして構成可能である。

１ トレーリングアーム装置
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
５ ハウジング
６ 電気的な機械
７ ギヤ装置
８ ドライブトレーン
９ 中央のハウジング範囲
１０ ハウジング内部空間
１１ ハウジング部分
１２ 別のハウジング部分
１３ カバー要素
１４ 別のカバー要素
１５ 別の収容部
１６ 結合装置
１７ 螺着部
１８ 連結範囲
１９，２０ 結合範囲
２１ 出力軸
２２ 遊星歯車装置の軸
２３ 遊星歯車装置
２４ 遊星歯車装置の別の軸
２５ 平歯車段
２６ 平歯車
２７ 軸受収容部
２８ 車軸
２９ 収容範囲
Ａ トレーリングアーム装置の、車輪とは反対の側
Ｒ トレーリングアーム装置の車輪側
ｘ 車両長手方向
ｙ 車両高さ方向
ｚ 車両横方向

Claims (14)

1. ハウジング（５）を有する駆動可能なトーションビームアクスル（２）のトレーリングアーム装置（１）であって、前記ハウジングの内部にドライブトレーン（８）を配置可能であり、前記ハウジングがトレーリングアーム（４）に結合されている、前記トレーリングアーム装置において、
   前記ハウジング（５）が、前記トレーリングアーム（４）に固結された中央のハウジング範囲（９）と、車両における取付状態において、前記中央のハウジング範囲の、車輪に対向する側（Ｒ）において該車輪側（Ｒ）へ向けて閉鎖されて形成され、前記車輪側（Ｒ）とは反対の側（Ａ）では開放され、前記中央のハウジング範囲（９）に結合された、前記ドライブトレーン（８）のギヤ装置（７）を少なくとも部分的に収容するためのハウジング部分（１１）と、前記中央のハウジング範囲（９）の、前記車輪側（Ｒ）とは反対の側（Ａ）では、別のハウジング部分とを含んでおり、該別のハウジング部分は、車輪側で、前記ハウジング（１２）の前記中央のハウジング範囲に着脱可能に結合されているとともに、前記車輪側（Ｒ）とは反対側（Ａ）において閉鎖されており、前記ドライブトレーン（８）の電気的な機械（６）を部分的に収容するために設けられていることを特徴とするトレーリングアーム装置。
2. 前記ハウジング部分（１１）が、前記中央のハウジング範囲（９）と一体的に結合されているとともに、前記車輪に対向する側（Ｒ）において、前記ハウジング部分（１１）と着脱可能に結合可能な少なくとも１つのカバー要素（１３）を介して閉鎖して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のトレーリングアーム装置。
3. 前記ハウジング部分（１１）が、前記中央のハウジング範囲（９）と着脱可能に結合されているとともに、前記車輪に対向する側（Ｒ）において、前記ハウジング部分と着脱可能に結合可能な少なくとも１つのカバー要素（１３）を介して閉鎖して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のトレーリングアーム装置。
4. 前記別のハウジング部分（１２）が、前記車輪とは反対の側（Ａ）において、前記別のハウジング部分（１２）と着脱可能に結合可能な少なくとも１つのカバー要素（１４）を介して閉鎖されて形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のトレーリングアーム装置。
5. 前記中央のハウジング範囲（９）及び前記トレーリングアーム（４）が一体的に形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項に記載のトレーリングアーム装置。
6. 前記ハウジング部分（１１）が、収容範囲（２９）を有する中間プレートとして形成されており、前記収容範囲には、前記ドライブトレーン（８）のギヤ装置（７）の少なくとも一部を配置可能であることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載のトレーリングアーム装置。
7. 前記トレーリングアーム（４）が収容部（３）を備えており、該収容部の範囲において、前記トレーリングアーム（４）が前記トーションビームアクスル（２）の横方向成形物と結合可能であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のトレーリングアーム装置。
8. 前記トレーリングアーム（４）が別の収容部（１５）を備えており、該別の収容部の範囲においてメイン軸受を配置可能であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のトレーリングアーム装置。
9. 結合装置（１６）が、前記トレーリングアーム（４）との連結範囲（１８）と、結合範囲（１９，２０）とを備えており、該結合範囲では、バネ装置及び／又はダンパ装置を前記結合装置に結合可能であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のトレーリングアーム装置。
10. 前記ドライブトレーン（８）の前記電気的な機械（６）の出力軸（２１）が、前記別のハウジング部分（１２）の範囲、前記中央のハウジング範囲（９）の範囲又は前記ハウジング（５）の前記ハウジング部分（１１）の範囲で、遊星歯車装置（２３）の軸（２２）に結合可能であり、前記遊星歯車装置（２３）の別の軸（２４）が、前記ハウジング部分（１１）の開口部を通って延びることができるとともに、前記中央のハウジング範囲（９）の、前記電気的な機械（６）とは反対の側において前記ギヤ装置（７）の平歯車段（２５）と結合可能であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のトレーリングアーム装置。
11. 前記平歯車段（２５）の複数の平歯車（２６）のうち少なくとも１つが、前記カバー要素（１３）の軸受収容部（２７）において回転可能に枢支されていることを特徴とする請求項１０に記載のトレーリングアーム装置。
12. 車軸（２８）が、前記カバー要素（１３）を通ってハウジング内部空間（１０）へ突出するように取付可能であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のトレーリングアーム装置。
13. 当該トレーリングアーム装置（１）が、少なくとも部分的に鍛造部材及び／又は鋳造部材として形成されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のトレーリングアーム装置。
14. 前記別のハウジング部分（１２）が、少なくともほぼ鍋状に構成されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載のトレーリングアーム装置。

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