用于车辆、尤其是用于机动车的车架装置及具有至少一个该车架装置的车辆的制作方法

发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于车辆、尤其是用于机动车的车架装置。此外，本发明涉及一种具有至少一个这种车架装置的车辆、尤其是机动车。

背景技术

专利文献US 6 511 096 B1公开了一种用于车辆的底盘副车架，其中，底盘副车架能固定在车辆的车身上。

技术实现要素：

本发明的目的是，提供一种车架装置以及车辆，使得能够以重量和成本适宜的方式实现尤其高的刚性。

根据本发明，该目的通过具有权利要求1所述的特征的车架装置以及具有权利要求10所述的特征的车辆实现。在其它权利要求中给出具有本发明的适宜的改进方案的有利的设计方案。

本发明的第一方面涉及一种用于车辆的车架装置，车辆优选地构造成机动车。在此，机动车可构造成汽车，尤其是乘用车。车架装置包括至少一个能固定在车辆的车身上的、并且由此构造成相对于车身独立的副车架，副车架例如也可被称为或构造成发动机支架、转向架、车桥架或车桥支架。车身优选地为自承载的车体。特征，副车架构造成相对于车身、尤其是车体独立，尤其是理解成，副车架不是车身或车体的组成部分。

副车架具有至少两个或刚好两个在副车架的横向上彼此间隔开的纵梁。尤其是在副车架或车架装置的安装位置中，副车架的横向与车辆横向重合，其中，副车架或车架装置在车辆完全制造好的状态中占据安装位置。在车辆完全制造好的状态中，车架装置以及由此副车架安装在，也就是说保持或固定在车辆，确切地说保持或固定在车身上。

此外，副车架包括至少一个横梁，横梁至少基本上在横向上或在车辆横向上延伸。纵梁通过横梁相互连接。为此，例如横梁在两个端部上连结到纵梁上。尤其是可设想，副车架具有所述横梁和至少另一或刚好另一横梁，从而副车架包括至少两个或刚好两个横梁。纵梁通过横梁相互连接，其中，多个横梁可在副车架的纵向上彼此间隔开。尤其是在车架装置或副车架的安装位置中，副车架的纵向与车辆纵向重合。由此，如果接下来提到纵向，其同时理解成车辆纵向，并且反之亦然。此外，如果接下来提到横向，则其同时理解成车辆横向，并且反之亦然。

现在，为了能以尤其成本适宜且重量适宜的方式实现尤其是副车架自身以及进而车身的尤其高的刚性，根据本发明规定，车架装置包括至少一个构造成相对于副车架独立的且相对于车身独立的支承元件，支承元件具有至少一个连接元件。借助于该连接元件，至少一个构造成相对于车身独立的、相对于副车架独立的且相对于支承元件独立的车辆的组件能固定或固定在支承元件上。由此，支承元件是组件支架或设备支架，机动车的至少所述组件、尤其是多个组件能固定或固定在该支架上。

此外，车架装置包括构造成相对于车身独立的、相对于副车架独立的、相对于支承元件独立的且相对于组件独立的以及由此作为车身的附加、作为副车架的附加、作为支承元件的附加并且作为组件的附加设置的用于车辆转向装置的转向机构。例如，在车辆完全制造好的状态中，布置或可布置在车辆的内部空间中的转向操纵装置通过转向机构与借助于转向操纵装置可偏转或偏转的机动车的车辆车轮联接或可联接，从而可通过转向机构借助于转向操纵装置使车辆车轮偏转并且由此相对于车身摆动。转向操纵装置例如为转向操纵装置，转向操纵装置可绕转向操纵装置旋转轴相对于车身旋转，以由此通过转向机构使车辆车轮偏转。车辆车轮为地面接触元件，车辆通过地面接触元件在车辆高度方向上向下可支撑或支撑在地面上。如果车辆沿着地面行驶，当车辆通过车辆车轮支撑在地面上时，车轮在地面上滚动。

此外，根据本发明规定，不仅转向机构而且支承元件借助于同一固定元件固定在副车架上。由此，固定元件不仅与转向机构而且与支承元件相关联并且用于不仅将转向机构而且将支承元件尤其是同时固定在副车架上。由此，可保持部件数量以及进而重量，成本和结构空间需求尤其低。此外，由此可借助于支承元件有效加固副车架，从而得到副车架以及由此车身的尤其高的刚性。

证实为尤其有利的是，不仅转向机构而且支承元件在第一固定部位上或在第一固定区域中借助于同一并且由此借助于以上所述的固定元件固定在副车架上。在此，不仅转向机构而且支承元件还在与第一固定部位间隔开的第二固定部位上或在与第一固定区域间隔开的第二固定区域中借助于同一固定元件固定在副车架上。这意味着，设置至少一个第二固定元件，第二固定元件同样不仅与支承元件而且与转向机构尤其是同时相关联，并且用于将不仅转向机构而且支承元件尤其是同时固定在副车架上。再换句话说，设置至少两个固定部位，转向机构和支承元件在这两个固定部位上固定在副车架上，其中，为每个固定部位设置至少一个或刚好一个固定元件，借助于该固定元件在相应的固定部位上将不仅转向机构而且支承元件尤其是同时固定在副车架上。由此，可保持部件数量，重量以及成本尤其低，其中，同时可实现尤其高的刚性。

由于固定部位彼此间隔开，优选地规定，在固定部位之间布置气隙或空腔，从而固定部位通过该代表间隙的空腔彼此间隔开。在此，例如构造成或用作桥的支承元件无中断地从固定部位中的一个延伸到另一固定部位，从而通过支承元件跨接在固定部位之间的距离。由此可尤其有效地加固或加强副车架。

另一实施方式的突出之处在于，固定部位在副车架的横向上彼此间隔开。由此，例如支承元件在副车架的横向上无中断地从所述一个固定部位延伸到另一固定部位，从而支承元件例如构造成横向桥。由此可保证尤其高的刚性。

优选地，固定部位在副车架的纵向上布置在相同的高度上，从而可保证尤其高的刚性。

另一实施方式的突出之处在于，固定元件包括至少一个或刚好一个螺纹元件，螺纹元件部分地布置或容纳在转向机构的第一孔中并且部分地布置或容纳在支承元件的第二孔中。由此，不仅转向机构而且支承元件可重量且成本适宜地并且牢固地连结在副车架上。

在此，证实为尤其有利的是，孔构造成分别完全被螺纹元件穿过的通孔。由此，转向机构和支承元件尤其牢固且固定地连结到副车架上。

螺纹元件优选地为具有第一螺纹的螺栓。第一螺纹优选地构造成外螺纹。

证实为尤其有利的是，副车架具有第三孔，螺纹元件被接纳在该第三孔中。优选地，第一孔和第二孔没有螺纹，尤其是没有内螺纹，从而螺纹元件可简单地且由此节省时间和成本地穿过第一孔以及第二孔，或插入第一孔和第二孔中。

第三孔可构造成螺纹孔并且因此具有与第一螺纹对应的第二螺纹，第二螺纹例如构造成内螺纹。在此可设想的是，螺纹元件拧入第二螺纹中或与第二螺纹螺纹连接。由此，支承元件和转向机构可以简单的、时间且成本适宜方式的并且尤其重量适宜地且牢固地连结到副车架上。

然而还可设想的是，第三孔构造成被螺纹元件完全穿过的第三通孔。在此优选地规定，第三孔没有螺纹，尤其是没有内螺纹，从而螺纹元件可尤其简单地插入第三孔中或可穿过第三孔。

为了实现尤其高的刚性，在本发明的另一设计方案中规定，固定元件具有与第一螺纹元件螺纹连接的第二螺纹元件。第二螺纹元件例如是螺母，该螺母具有尤其是与第一螺纹对应的第二螺纹。第二螺纹例如是内螺纹。

在本发明的一种尤其有利的实施方式中，根据本发明的车架装置包括作为转向机构的附加设置的组件或者除了转向机构之外还设置有组件，由此，在该实施方式中，该组件为车架装置的组成部分。在此，该组件借助于连接元件尤其是可逆地可分离地固定在支承元件上并且由此保持在支承元件上。

在此证实为有利的是，组件构造成用于车辆的空调设备的构件。例如，该构件为空调压缩机，借助于空调压缩机可压缩空调设备的制冷介质。此外可设想的是，组件构造成用于储存电能的蓄能器，蓄能器例如可构造成电池，尤其是高压电池(HV电池)。此外可行的是，组件构造成可用于驱动车辆的驱动马达。由此车辆例如为机动车。驱动马达可构造成内燃机或发动机。此外可设想的是，驱动马达是能在马达运行中工作并且由此作为电动机工作的电机。借助于电动机例如可尤其是仅仅电驱动车辆。由此，车辆可构造成电动车，尤其是电池驱动的车辆。如果组件例如构造成以上所述的驱动马达，则支承元件例如为用于承载或支撑驱动马达的马达支架。

本发明尤其基于以下认识：在车辆，例如电动车中，由于结构空间原因并且由于固定元件布置在可供使用的结构空间中，尤其是在前桥的区域中，常常出现，转向装置连结部和用于马达悬挂的结构，也就是说用于支撑驱动马达和/或与驱动马达不同的构件例如空调设备，构件，电池等的结构可位于相同的结构空间中，尤其是当驱动马达和/或位于驱动马达上方的构件由于装配便利性的原因支承在例如构造成车桥支架，尤其是前桥支架的副车架上时。

现在，根据本发明，支承元件设置成承载至少所述组件的结构，该结构可布置例如在车桥处或上，尤其是在前桥处或上，或布置在车桥的区域中，尤其是前桥的区域中。例如，承载的结构在车辆的前部处或前部区域中布置在驱动马达上方。此外可设想的是，承载的结构在车辆高度方向上布置在驱动马达下方和/或在车辆纵向上布置在驱动马达后方。现在，承载的结构与转向器一起或与转向机构一起固定在副车架上，并且在此例如与副车架螺栓连接或螺栓连接在副车架上。由此，例如实现螺纹连接组，螺纹连接组包括转向机构，副车架和例如构造或用作横梁的支承元件。螺纹连接组可为模块，该模块可简单操作和装配。支承元件，副车架和转向器或转向机构是构造成彼此独立的并且相互连接的转向组合件的单件。根据实施方案，所述单件可实施成彼此支撑。例如，可给出转向机构尤其是其转向器壳体的尤其有利的设计方案，因为例如不必使螺栓连接接头弯曲。例如，转向机构通过所述转向器壳体分别借助于相同的固定元件固定在副车架上。

所述固定部位例如分别具有支撑面或接触面，转向机构，尤其是转向器壳体或者但是优选支承元件尤其是直接支撑并且由此贴靠在该支撑面或接触面上。如果相应的固定元件例如构造成螺纹元件，从而转向机构和支承元件螺栓连接在副车架上或与副车架螺栓连接，因此相应的支撑面是旋紧面。由于固定部位彼此间隔开，支撑面也彼此间隔开，从而在支撑面之间存在尤其是在副车架的横向上伸延的距离。该距离也而被称为间距，该间距通过例如用作横向结构的支承元件跨接。在此，例如可实现支承元件的尤其有利的设计方案，因为通过使用转向机构可实现几乎双切面的连结。

与传统的解决方案相比，可实现重量和成本节省，因为用于将转向机构和支承元件固定在副车架处的连接元件的数量可保持尤其少。此外，可实现副车架的尤其简单且坚固的设计方案。有利地，单件可以如下方式彼此支撑，即，与传统的解决方案相比节省重量并且获得刚性。

本发明的第二方面涉及一种优选地构造成机动车，尤其是汽车且尤其特别是构造成乘用车的车辆，车辆包括例如构造成自承载的车体的车身以及至少一个或刚好一个根据本发明的第一方面的根据本发明的车架装置。车架装置包括至少一个构造成相对于车身独立的且固定在车身处的副车架，副车架具有两个在车辆横向上彼此间隔开的纵梁。此外，副车架具有至少一个横梁，纵梁通过横梁相互连接。

现在，为了以尤其重量适宜且成本适宜的方式实现尤其高的刚性，在本发明的第二方面中规定，车辆，尤其是车架装置包括至少一个构造成相对于副车架独立的且相对于车身独立的支承元件，支承元件具有至少一个连接元件。借助于连接元件，将至少一个构造成相对于车身独立的、相对于副车架独立的且相对于支承元件独立的车辆组件固定并且由此保持在支承元件上。

此外，车辆包括尤其是车架装置，构造成相对于副车架独立的、相对于支承元件独立的、相对于车身独立的且相对于所述组件独立的并且附加地设置的车辆转向装置的转向机构，其中，不仅转向机构而且支承元件借助于同一固定元件固定在副车架上。本发明的第一方面的优点和有利的设计方案被视为本发明的第二方面的优点和有利的设计方案，并且反之亦然。

本发明也包括根据本发明的车辆的改进方案，该改进方案具有已经结合根据本发明的车架装置的改进方案描述的特征。出于这一原因，在此不再次描述根据本发明的车辆的相应的改进方案。

根据本发明的车辆优选地设计成机动车并且优选地设计成汽车，尤其是乘用车或载重货车，或者公共汽车或者摩托车。本发明也包括所描述的实施方式的特征的组合。

附图说明

接下来描述本发明的实施例。

其中：

图1示出了根据本发明的车架装置的示意性的立体视图；

图2局部地示出了车架装置的示意性的立体视图；以及

图3局部地示出了车架装置的示意性的截面图。

具体实施方式

以下解释的实施例为本发明的优选的实施方式。在实施例中，所描述的实施方式的组件分别是单独的、被视为彼此独立的本发明的特征，这些特征也分别彼此独立地改进本发明。因此，公开内容也应包括与所示出的实施方式的特征组合不同的组合。此外，也可通过已经描述的本发明的特征中的其它特征补充所描述的实施方式。

在图中，相同的附图标记分别表示功能相同的元件。

图1以示意性的立体图示出了用于车辆的车架装置10，车辆优选地构造成机动车并且在此例如构造成汽车，尤其是乘用车。这意味着，车辆在完全制造好的状态中具有车架装置10。此外，车辆在其完全制造好的状态中包括优选地构造成自承载的车体的车身。在此，车架装置10构造成相对于车身独立并且在车辆完全制造好的状态中装配在车体上并且由此保持在车体上。

在此，车架装置10具有构造成相对于车体独立的并且能固定或固定在车体上的副车架12。副车架12具有至少两个或刚好两个纵梁14，纵梁14在副车架12的横向上彼此间隔开。副车架12的横向在图1中通过双箭头16示出并且在机动车完全制造好的状态中与车辆横向重合。在此，在车辆完全制造好的状态中，车架装置10占据其安装位置，在安装位置中，副车架12的横向与车辆横向重合。此外，副车架12在车辆完全制造好的状态中占据其安装位置，在安装位置中，副车架12的横向与车辆横向重合。

副车架12此外具有至少两个或刚好两个横梁18，横梁在副车架12的纵向上彼此间隔开。在此，副车架12的纵向在图1中通过双箭头20示出并且在安装位置中并且由此在车辆完全制造好的状态中与车辆纵向重合。在此，纵梁14通过横梁18相互连接。

副车架12例如具有联接元件，在图1中可看到联接元件中的以22表示的联接元件。借助于相应的联接元件将用于引导车辆的相应的车辆车轮的至少一个或刚好一个车辆车轮转向器铰接地可保持或保持在副车架12上，从而通过相应的车轮转向器将相应的车辆车轮铰接地保持在副车架12上。借助于相应的车轮转向器使相应的车辆车轮相对于副车架12并且相对于车体引导。相应的车辆车轮也简单地称为车轮并且是地面接触元件，车辆通过地面接触元件在车辆高度方向上向下可支撑或支撑在地面上。

现在，为了以尤其重量且成本适宜的方式实现车架装置10以及车身(车体)的尤其高的刚性，车架装置10并且由此车辆包括至少一个构造成相对于副车架12独立的且相对于车体独立的支承元件24，在图中示出的实施例中，支承元件构造成或用作横向结构或横向桥。在图1中尤其示意性地示出并且以26表示车体。支承元件24具有连接元件28，借助于连接元件，至少一个构造成相对于车体26独立的、相对于副车架12独立的且相对于支承元件24独立的、附加地设置的且在图1中尤其示意性地示出的车辆的组件30能固定或固定在支承元件24上以及由此在车架装置10上。组件30例如为构造成用于储存电能的蓄能器，蓄能器可构造成电池、尤其是高压电池。此外，组件30为车辆的空调设备的构件，其中，组件30例如构造成制冷介质压缩器或制冷介质压缩机。此外可设想的是，组件30是电机，借助于电机可电驱动以上所述的车辆车轮以及由此机动车。由此，支承元件24例如是马达支架或马达支承部，电机保持或支承在马达支架上。

车架装置10以及由此车辆还包括构造成相对于车体26独立的、相对于副车架12独立的、相对于组件30独立的且相对于支承元件24独立的且附加地设置的用于车辆转向装置的转向机构32。借助于转向器，例如可使以上所述的车辆车轮转向并且由此绕相应的转向轴相对于车体26摆动，以由此例如引起车辆的车道变换和弯道行驶。

在车辆完全制造好的状态中，在车辆的内部空间中布置转向操纵装置，例如可由车辆的驾驶员使转向操纵装置相对于车体26运动。转向操纵装置例如是方向盘，方向盘可绕方向盘旋转轴相对于车体26旋转。转向操纵装置通过转向机构32或通过转向器与车辆车轮相联接，从而车辆车轮通过转向器并且由此通过转向机构32借助于转向操纵装置偏转。为此，例如由驾驶员使转向操纵装置相对于车体26运动，尤其是绕转向操纵装置旋转轴旋转。转向机构32具有壳体34，壳体也被称为转向壳体或转向器壳体。例如，转向机构32构造成液压的、电的、电子机械的或电子液压的转向机构，从而转向机构32可在车辆转向时电地、液压地、电子液压地或电子机械地辅助驾驶员。

此外规定，(结合图2和3可看出)不仅转向机构32而且支承元件24借助于同一固定元件36或38固定在副车架12上。在此，不仅转向机构32而且支承元件24在第一固定部位S1上借助于同一固定元件36固定在副车架12上。此外，不仅转向机构32而且支承元件24在与第一固定部位S1在横向上间隔开的第二固定部位S2借助于同一固定元件38固定在副车架12上。固定部位S1和S2在此在副车架12的横向上彼此间隔开，使得在副车架12的横向上在固定部位S1和S2之间布置空腔，也就是说被空气填充的间隙。由此，固定部位S1和S2在横向上通过该间隙彼此间隔开，从而在固定部位S1和S2之间存在沿着横向伸延的且也称为距离的间距。例如一件式的或多件式的支承元件24在此在车辆横向上无中断地从固定部位S1延伸到固定部位S2，或相反地延伸，由此通过支承元件24跨接以上所述的间距。

副车架12例如具有两个在横向上彼此间隔开的柱40，柱在副车架12的竖向上从纵梁中向上延伸。在此，竖向在图1中通过双箭头42示出，其中，竖向在安装位置中与车辆高度方向重合。在此，固定部位S1和S2通过柱40形成。由此，转向机构32和支承元件24借助于同一固定元件36和38连结到柱40上并且由此固定在副车架12上，由此，有效地加固副车架12。

如可尤其好地从图2和3中看出的那样，相应的固定元件36或38包括形式为螺栓44的螺纹元件，螺栓具有外螺纹46形式的第一螺纹。外螺纹46构造在螺栓44的螺栓杆48处，其中，也简单地称为柄的螺栓杆48与螺栓44的螺栓头部50相连接。尤其是，也简单地称为头部的螺栓头部50与螺栓杆48构造成一体。螺栓44沿着其纵向延伸方向通过螺栓头部50尤其是直接支撑在壳体34处并且由此支撑在转向机构32处，其中，螺栓44的纵向延伸方向与副车架12的纵向重合。在螺栓44的纵向延伸方向上，壳体34布置在支承元件24和螺栓头部50之间，从而螺栓头部50在螺栓44的纵向延伸方向上在借助于壳体34的情况下支撑在支承元件24处。此外，在螺栓44的纵向延伸方向上，支承元件24布置在壳体34和相应的柱40或副车架12之间，从而在螺栓44的纵向延伸方向上，壳体34在借助于支承元件24的情况下支撑在柱40上或副车架12上。在此，例如支承元件24沿着螺栓44的纵向延伸方向尤其是直接支撑在柱40处，尤其是柱40或副车架12的支撑面51处。由此，例如支承元件24沿着螺栓44的纵向延伸方向直接贴靠在支撑面51处。

此外，从图3中可看出，壳体34具有第一通孔形式的第一孔52，支承元件24具有第二通孔形式的第二孔54，并且柱40或副车架12具有以第三通孔形式的第三孔56。孔52、54和56是无螺纹的确切地说没有螺纹，从而螺栓44可沿着其纵向延伸方向尤其简单地穿过通孔，尤其是直至螺栓头部50沿着螺栓44的纵向延伸方向与壳体34支撑贴靠。在此，螺栓头部50沿着螺栓44的纵向延伸方向尤其是直接贴靠在壳体34处。在此，通孔分别完全被螺栓44、尤其是被螺栓杆48穿过，尤其是使得螺栓杆48在柱40的在螺栓44的纵向延伸方向上背离支承元件24和壳体34的侧58上从孔56中伸出。在此，尤其是外螺纹46在侧58上从孔56中伸出。

在此，相应的固定元件36或38包括螺母60形式的第二螺纹元件，螺母具有形式为与外螺纹46对应的内螺纹62的第二螺纹。在此，外螺纹46被拧入内螺纹62中，从而螺栓44与螺母60螺纹连接。在此，螺母60沿着螺栓44的纵向延伸方向尤其是直接支撑在柱40或副车架12的第二支撑面64上，从而例如螺母60直接贴靠在支撑面64处。支撑面64布置在侧58上，而支撑面51布置在柱40或副车架12的在螺栓44的纵向延伸方向上背离支撑面64的第二侧66上。在此，侧66沿着螺栓44的纵向延伸方向背离螺母60。总地来说可看出，壳体34以及由此转向机构32和支承元件24借助于固定元件36或38并且在此借助于螺栓44并且借助于螺母60相对于副车架12张紧并且由此尤其是可逆地可分离地固定在副车架12上。为此，外螺纹46和内螺纹62相互螺纹连接。

总地可得出，支承元件24是承载组件30的结构，该结构与转向器一起与副车架12螺栓连接一起或螺栓连接在副车架12上。由此，实现螺纹连接组，螺纹连接组包括构造成横梁的支承元件24，转向器或转向机构32和副车架12。由于在此支承元件24和转向机构32通过螺栓固定在副车架12上，相应的支撑面51或64是也称为螺栓连接面的旋紧面。相应的螺栓连接面例如在通过车辆横向和车辆高度方向展开的平面中伸延。通过转向机构32和支承元件24连结到副车架12上，可保持固定元件和固定部位的数量尤其少，从而可保持成本和重量尤其低。此外，副车架12以及尤其是支承元件24和转向机构32有利地可设计成用于实现高的刚性和低的重量。